english version
Charakterystyka komórek macierzystych

W wyniku intensyfikacji badań nad biologią komórek macierzystych i ich zastosowaniem w odnowie narządów i tkanek powstał zupełnie nowy kierunek medycyny – medycyna regeneracyjna. Jej potencjalne osiągnięcia w XXI wieku dają szansę na porównywany ogromny postęp, jaki dokonał się w XX wieku po wprowadzeniu do leczenia antybiotyków. Właściwe wykorzystanie komórek macierzystych w różnych rodzajach terapii nastąpi wtedy, kiedy uda się pokierować ich rozwojem, doprowadzając do tworzenia swoistych tkanek i narządów. Dzisiaj na wiele pytań związanych z przebiegiem i sterowaniem procesami regeneracji narządów i tkanek nie można jeszcze udzielić jednoznacznej odpowiedzi (1).
 
W rozwoju komórek macierzystych wyróżnia się dwa okresy: embrionalny i postembrionalny. 
1) W czasie trwania embriogenezy wyróżnia się następujące grupy komórek:
totipotencjalne (totipotentne) – są to blastomery wchodzące w skład dzielącej się zygoty, zdolne do wykształcenia całego organizmu i łożyska, 
pluripotencjalne (pluripotentne) – mogą dać początek każdemu typowi dojrzałych komórek pochodzących z trzech listków zarodkowych: mezodermy, ektodermy i endodermy,
multipotencjalne (multipotentne) – mogą przekształcać się w więcej niż jeden typ komórek w obrębie danego listka zarodkowego; do tej grupy należą np. komórki macierzyste krwi pępowinowej. 
2) Okres postembrionalny to czas, w którym występują dojrzałe komórki macierzyste (adult stem cells), są one:
unipotencjalne (unipotentne) – występują w niewielkich liczbach w tkankach organizmu, są zdolne do różnicowania w obrębie jednej linii komórkowej (2-5).
 
Wiele obecnych badań skupia się na identyfikacji, charakterystyce i izolowaniu komórek macierzystych z dorosłego organizmu w nadziei, iż komórki te mogą okazać się użyteczne w leczeniu i odnowie dojrzałych, uszkodzonych tkanek, czy to przez egzogenną terapię komórkową, czy też dzięki aktywacji endogennych komórek macierzystych. Do dziś większość wyodrębnionych dojrzałych komórek macierzystych ma jednak ograniczony potencjał różnicowania się, a osiągnięcie nieskończonej proliferacji i ekspansji komórek macierzystych w hodowli wciąż nie jest łatwe.
 
Cechy charakterystyczne komórek macierzystych to:
prosta budowa, morfologicznie są pozbawione cech różnicowania,
zdolność do samoodnowy w ciągu całego życia organizmu, w związku z tym ich populacja nie zmniejsza się i nie zużywa,
dzieląc się dają dwie nierówne komórki potomne, z których jedna większa pozostaje nadal komórką macierzystą, a druga, mniejsza ulega ostatecznemu liniowemu zróżnicowaniu,
wykazują ekspresję swoistych białek, takich jak: c-kit, Thy1 (6, 7).
 
Fot. 1, 2. Hodowla komórek MIC-1 w mikroskopie skaningowym
 
Spis publikacji:
1. Vogel G.: How can a skin cell become a nerve cell? Science 2005, 309: 85.
2. Alison M.R., Poulsom R., Forbes S., Wright N.A.: An introduction to stem cells. J. Pathol. 2002, 197: 419–423.
3. Cegielski M., Całkosiński I., Dzięgiel P., Zabel M.: Search for stem cells for pulmonary alveolar epithelium. Bull. Vet. Inst. Pulawy 2004, 48: 471–475.
4. Cogle C.R., Guthrie S.M., Sanders R.C., Allen W.L., Scott E.W., Petersen B.E.: An overview of steam cell research and regulatory issues. Mayo Clin. Proc. 2003, 78: 993–1003.
5. Lee O.K., Kuo T.K., Chen W.M., Lee K.D., Hsieh S.L., Chen T.H.: Isolation of multipotent mesenchymal stem cells from umbilical cord blood. Blood 2004, 103: 1669–1675.
6. Emura M.: Stem cells of the respiratory epithelium and their in vitro cultivation. In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 1997, 33: 3–14.
7. Zhou S., Schuetz J.D., Bunting K.D., Colapietro A.M., Sampath J., Morris J.J., Lagutina I., Grosveld G.C., Osawa M., Nakauchi H., Sorrentino B.P.: The ABC transporter Bcrp1/ABCG2 is expressed in a wide variety of stem cells and is a molecular determinant of the side-population phenotype. Nat. Med. 2001, 7: 1028–1034.
8. Pituch-Noworolska A., Majka M., Janowska-Wieczorek A., Baj-Krzyworzeka M., Urbanowicz B., Malec E., Ratajczak M.Z.: Circulating CXCR4-positive stem/progenitor cells compete for SDF-1 positive niches in bone marrow, muscle and neural tissues: an alternative hypothesis to stem cell plasticity. Folia Histochem. Cytobiol. 2003, 41: 13–21.
9. Bartholomew A., Sturgeon C., Siatskas M., Ferrer K., McIntosh K., Patil S., Hardy W., Devine S., Ucker D., Deans R., Moseley A., Hoff man R.: Mesenchymal stem cells suppress lymphocyte proliferation in vitro and prolong skin graft survival in vivo. Exp. Hematol. 2002, 30: 42–48.
10. Chamberlain G., Fox J., Ashton B., Middleton J.: Concise review: mesenchymal stem cells: their phenotype, diff erentiation capacity, immunological features, and potential for homing. Stem Cells 2007, 25: 2739–2749.
11. Corcione A., Benvenuto F., Ferretti E., Giunti D., Cappiello V., Cazzanti F., Risso M., Gualandi F., Mancardi G.L., Pistoia V., Uccelli A.: Human mesenchymal stem cells modulate B-cell functions. Blood 2006, 107: 367–372.
12. Javazon E.H., Beggs K.J., Flake A.W.: Mesenchymal stem cells: paradoxes of passaging. Exp. Hematol. 2004, 32: 414–425.
13. Matsumoto R., Omura T., Yoshiyama M., Hayashi T., Inamoto S., Koh K.R., Ohta K., Izumi Y., Nakamura Y., Akioka K., Kitaura Y., Takeuchi K., Yoshikawa J.: Vascular endothelial growth factor-expressing mesenchymal stem cell transplantation for the treatment of acute myocardial infarction. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2005, 25: 1168–1173.
14. Tsuchiya H., Kitoh H., Sugiura F., Ishiguro N.: Chondrogenesis enhanced by overexpression of sox9 gene in mouse bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 301: 338–343.
15. Zhang X.S., Linkhart T.A., Chen S.T., Peng H., Wergedal J.E., Guttierez G.G., Sheng M.H., Lau K.H., Baylink D.J.: Local ex vivo gene therapy with bone marrow stromal cells expressing human BMP4 promotes endosteal bone formation in mice. J. Gene Med. 2004, 6: 4–15.


 
Stem Cells Spin S.A.
ul. Teofila Lenartowicza 6, 51-140 Wroclaw
tel +48 71 326 54 07 / fax +48 71 735 93 47
ISO 9001 ISO 13485 ISO 22716 WPT
Wykonanie: Pozycjonowanie Stron