Stem ćelije su nespecijalizovane, „majka ćelije” koje imaju potencijal da postanu bilo koji tip ćelija organizma. Jedna od njihovih osnovnih karakteristika jeste sposobnost samoobnavl-janja i diobe, održavanjem potencijala razvoja u druge tipove ćelija. Stem ćelije mogu postati ćelije krvi, srca, kostiju, mišića, mozga i, naravno, kože itd. Dakle, one mogu ćelijskom diobom umnožavati svoj broj u dužem periodu, čak i poslije dužeg perioda inaktivnosti i mogu se, poslije primanja određenog hemijskog signala diferencirati ili transformisati u specijalizovane ćelije sa specifičnom funkcijom. Kada se stem ćelije podijele svaka nova ćelija ima potencijal da postane stem ćelija ili drugi tip ćelije sa višom specijalizovanom funkcijom, kao npr. mišićna ćelija, moždana ćelija i sl. U mnogim unutrašnjim organima (npr. koštana srž ili želudac) ove ćelije služe kao vrsta unutrašnjeg reparirajućeg sistema, umnožavajući se bez ograničenja, u svrhu zamjene drugih ćelija, dok god je organizam živ. U drugim organima, kao što su pankreas i srce, stem ćelije se dijele samo pod posebnim uslovima.
Stem ćelije su važne za žive organizme iz više razloga. U 3 do 5 dana starom embrionu zvanom blastocit, unutrašnje ćelije daju podsticaj cijelom organizmu za rast, uključujući pojedinačno specijalizovane tipove ćelija i organa, kao što su srce, pluća, koža, sperma, jajne ćelije i drugo. U nekim odraslim tkivima, kao što su koštana srž, mišići i mozak, diskretne populacije odraslih stem ćelija proizvode zamjene za ćelije koje se normalno gube amortizacijom, povredama ili bolešću. Dajući njihove jedinstvene regenerativne sposobnosti, stem ćelije nude potencijale za liječenje bolesti kao što su dijabetes i srčana oboljenja. Mnogo će rada biti potrebno uložiti u laboratorijama i kliničkim ispitivanjima da bi se otkrilo kako da se upotrijebe ove ćelije za tzv. ćelijsku terapiju bolesti koja u stvari spada u novu granu regenerativne ili reparativne medicine. Ispitivanja u oblasti stem ćelija jedna su od najfascinantinijih područja savremene biologije, i, kao i u mnogim drugim poljima naučnih istraživanja, otvara se sve veći broj naučnih pitanja koja generišu sve veći broj otkrića.
Dakle, stem ćelije se razlikuju od drugih ćelija u tijelu. Sve one, nezavisno od njihovog izvora, imaju tri generalne karakteristike:
1. Sposobne su za diobu mnogo puta i obnavljanje kroz dugi period vremena
2. Nespecijalizovane su
3. Mogu prerasti u specijalizovane ćelije.
(Naučnici su počeli da razumijevaju unutrašnje i spo-ljašnje signale koji su okidači svakoj stem ćeliji za proces diferencijacije. Unutrašnji signali su kontrolisani ćelijskim genima koji su isprepleteni duž dugog lanca DNA i nose kodirane instrukcije za sve ćelijske strukture i funkcije. Spoljašnji signali uključuju hemikalije koje izlučuju druge ćelije, fizički kontakt sa susjednim ćelijama i pojedinim molekulima u mikrookruženju. Interakcija signala za vrijeme diobe izaziva ćelijsku DNA da stekne epigen-etske oznake koje ograničavaju DNA ekspresiju u ćeliji i mogu proći kroz ćelijske diobe. Odrasle stem ćelije tipično generišu tip ćelija tkiva u kom se nalaze. Ipak, pronađeno je da stem ćelije u jednom tkivu mogu dati specijalizovane ćelije potpuno drugog tkiva.)
Postoje različiti izvori stem ćelija, ali sve one imaju isti kapacitet za pretvaranja u različite tipove ćelija. One se mogu klasifikovati zavisno od obima u kom se mogu diferentovati u različite ćelije.
• Totipotentne stem ćelije se mogu diferentovati u bilo koji tip ćelija u tijelu i placenti gdje ishranjuju embrion. Oplođena jajna ćelija je tip totipotentne stem ćelije.
• Pluripotentne stem ćelije su potomci totipotentnih stem ćelija embriona koje se razvijaju oko 4 dana poslije oplodnje i mogu se promijeniti u bilo koji tip ćelija, osim u totipotentne stem ćelije i ćelije placente.
• Multipotentne stem ćelije su potomci pluripotentnih stem ćelija i preteče specijalizovanih ćelija u pojedinim tkivima. Npr. hematopoetske stem ćelije u koštanoj srži, neuralne stem ćelije u nervnom tkivu i stem ćelije kože.
• Progenitor ćelije (ili unipotentne stem ćelije) mogu proizvoditi samo jedan tip ćelija. Npr. eritroidne progenitor ćelije mogu se diferencirati samo u eritrocite.
Na kraju dugog lanca ćelijske divizije postaju „terminalno diferentovane” ćelije, kao što su ćelije jetre – hepatociti ili kerati-nociti u koži, koje trajno obavljaju specifične funkcije. To ostaje tako do kraja života organizma ili dok se ne razvije tumor koji diferencira ćelije ili vraća ćelije na prethodni stadijum sazrijevanja.
Postoje tri izvora (i jedan novi) stem ćelija:
• Embrionalne stem ćelije (ESCs) potiču od 4 do 5 dana starog embriona, znanog kao blastocit, koji sadrži 100-200 ćelija. Mnoge embrionalne stem ćelije izvedene su iz embriona koji je nastao od jajne ćelije oplođene in vitro na klinikama za takvu oplodnju i koje su donirane za istraživanja sa informisanim pristankom donora. One nisu izvedene od jajnih ćelija oplođenih u ženinom tijelu. Kako su ESCs pluripotentne ćelije i relativno lako rastu u ćelijskoj kulturi, atraktivni su kandidati za upotrebu u terapiji stem ćelijama.
Add comment