Stamfadercelle: Struktur, funksjon og sykdommer

Stamfaderceller har pluripotente egenskaper og danner reservoaret i forskjellige vev som somatiske vevsceller dannes fra ved spredning og differensiering. De genereres ved asymmetrisk deling av pluripotente stamceller, hvorav den ene utvikler seg som en stamcelle, og den andre fullfører reservoaret av stamceller igjen. Forfedre celler spiller en kritisk rolle i dannelsen av nytt vev.

Hva er en stamfarcelle?

Begrepet stamceller brukes til å beskrive forløperceller av visse typer vev. De oppstår ved asymmetrisk deling fra voksne multipotente stamceller. I begge tilfeller utvikler en dattercelle av den delte stamcellen seg til en stamcelle, mens den andre dattercellen forblir i det multipotente stamcellestadiet og fullfører tilførselen av stamceller igjen. Voksne stamceller har blitt oppdaget i over 20 vevstyper til dags dato. Etter delingen av en stamcelle mister stamcellen sin multipotens i flere trinn - stimulert av vekstfaktorer - og skiller seg i hvert tilfelle i den somatiske vevscellen i vevet den er beregnet på. Dette betyr at den opprinnelige multipotensen først endres til pluripotens, noe som er nødvendig for utvikling av forskjellige somatiske celler i et vev, før cellen differensierer seg fullstendig til en somatisk vevscelle med fullstendig tap av dens multipotens, pluripotens og evne til å dele seg. Omfattende bevis antyder at den økende bestemmelsen av stamceller til et bestemt vev fortsatt er reversibel opp til et visst utviklingsstadium. Differensiering av cellene styres av vevsspesifikke vekstfaktorer. Forskningsfeltet som omhandler stamceller er gjenstand for dynamisk utvikling, slik at ingen universelt akseptert nomenklatur ennå har utviklet seg. Noen forskere bruker derfor fortsatt begrepene stamcelle og stamcelle som synonymer. Fordi stamceller er forskjellige fra vev til vev når det gjelder utviklingsstyrke, blir de også noen ganger referert til som bestemte stamceller.

Anatomi og struktur

Kjennetegnet ved stamceller er deres fremdeles delvise evne til å modnes til forskjellige celler i et vev. Derfor skiller de seg fra vev til vev. For eksempel skilles det mellom hematopoietiske og endoteliale stamceller. Hematopoietiske stamceller, som hovedsakelig finnes i beinmarg, kan utvikle seg til hvitt eller rødt blod celler i løpet av ytterligere differensieringstrinn. Endoteliale stamceller sirkulerer hovedsakelig i blod og stammer også fra beinmarg. De brukes til reparasjon av blod fartøy og for å skape nye kar (angiogenese). Endoteliale stamceller bærer allerede proteiner karakteristisk for vaskulær endotel på overflaten. Totalt har stamceller blitt påvist i mer enn 20 forskjellige vevstyper, inkludert hjerne og periferien nervesystemet. Forfedre celler som er spesialisert i visse vevstyper, blir vanligvis referert til som eksplosjoner, for eksempel osteoblaster, myeloblaster, neuroblaster og mange andre. De er preget av det faktum at de vanligvis ennå ikke er endelig forpliktet til en bestemt type celle. Typiske morfologiske trekk ved eksplosjoner inkluderer en forstørret kjerne, en høy andel endoplasmatisk retikulum, høy energimetabolisme basert på et høyt antall mitokondrier, og mange andre funksjoner.

Funksjon og oppgaver

Som regel mister differensierte somatiske celler i et gitt vev ikke bare evnen til å dele seg, men også evnen til å regresere til stamceller. De kalles også unipotente fordi hvis de fremdeles er i stand til deling, kan de bare gi opphav til celler av samme type med samme egenskaper når de deler seg. Tapet av evnen til å dele seg varierer fra vevstype til vevstype og gjøres av sikkerhetsmessige grunner, da ellers bare mindre forstyrrelser kan føre til konstant dannelse av nytt vev, noe som nesten uunngåelig kan føre Hovedoppgaven til stamceller er derfor å erstatte vevsceller etter skade eller etter vevstap på grunn av sykdom, eller å gi den nødvendige tilførselen av spesialiserte vevsceller under vekstprosesser. Mobilisering av stamceller skjer etter behov og kontrolleres av forskjellige cytokiner og interleukiner. Avhengig av vevstype, fungerer stamceller som en patrulje i blodet, eller de representerer den stille reserven for dannelse av nye vevsceller som kan mobiliseres for reparasjons- og vekstformål. For eksempel spiller endotelceller en spesiell rolle i å overvinne sepsis. sepsis utløses vanligvis av bakterietoksiner, noe som fører til økt nekrose og apoptose (programmert celledød) av endotelceller i fartøy. Det er allerede vist at i slike tilfeller resulterer økte nivåer av visse cytokiner i økt frigjøring av endotelceller fra stamceller fra beinmarg, som fører til en økning i reparasjonsmekanismen for restaurering av ødelagte indre karvegger.

Sykdommer

Forfedre celler, som potensielle vevsceller, utfører oppgaven med å gå inn under sykdom eller skade for å best reparere vevsskaden påført. Flertrinns aktivering og differensiering av stamceller betyr at de selv kan også føre til sykdomssymptomer gjennom ervervede eller genetiske medfødte mangler. En velkjent sykdom av stamceller, som gir påfyll av hvite eller røde blodlegemer eller blodplater, er akutt leukemi. Ondartede stamceller spres i benmargen og fortrenger de funksjonelle stamcellene. Dette forårsaker først og fremst anemi og mangel på blodplater. De ondartede cellene kan spre seg til nesten alle vev, inkludert hud og slimhinner. I det muntlige slimhinne, de er til og med påtakelige som små knuter. Noen andre typer kreft er også basert på endrede stamceller og stamceller. I de fleste tilfeller er dette muterte stamceller som gir opphav til tilsvarende endrede stamceller som har defekter i visse proteinkomplekser og derfor deler seg ukontrollert, ikke imponert av deaktiverende cytokiner.