В основата на функционирането на многоклетъчния организъм е специализацията на клетките, насочени към изпълнение на определена функция. Тази клетъчна диференциация започва рано в развитието на ембриона. Но в нашето тяло има клетки, които са способни да придобиват различни специализации през целия живот на човек. И това в пълна степен се отнася за хемопоетичните стволови клетки, които поддържат постоянен количествен и качествен състав на кръвните клетки.
Обща информация
Хемопоетичните стволови клетки (Hematopoietic Stem Cell, от гръцките думи Haima - кръв, Poiesis - създаване) са стволови клетки, способни на неограничено делене и диференциране в кръвни клетки.
Тесе образуват в червения костен мозък и се диференцират в четири посоки:
- Еритроиди (в червените кръвни клетки).
- Мегакариоцитни (в тромбоцити).
- Миелоид (многонуклеарни фагоцити, левкоцити).
- Лимфоидни (в лимфоцити).
Трансплантацията на хемопоетични стволови клетки (алогенна - от донор, автоложна - трансплантация на собствени клетки) възстановява хемопоетичната система, която може да бъде нарушена при определени заболявания, химиотерапия.
Първата трансплантация на автогенни стволови клетки е извършена през далечната 1969 г. от Е. Томас (Сиатъл, САЩ). Съвременните техники в 80% от случаите могат да победят рака на кръвта. На този етап медицината разполага с методите на феталната медицина, когато даряването на хемопоетични стволови клетки се осигурява от кръв от пъпна връв, ембрионални тъкани, костен мозък, мастна тъкан.
Характеристики на този клетъчен материал
Хемопоетичните стволови клетки (хемоцитобласти) имат две основни свойства:
- Способността за асиметрично делене, по време на което се образуват две дъщерни клетки, идентични с майката. Клетките обаче не се подлагат на диференциация. Те остават мултипотентни хемопоетични стволови клетки. Това означава, че те могат да изберат който и да е от горните пътища за специализация.
- Наличието на диференциращ потенциал в хематопоетичните стволови клетки. Това означава, че стволовите клетки се делят и дъщерните клетки започват своетоспециализация, превръщайки се във високоспециализирани еритроцити, тромбоцити, лимфоцити, левкоцити.
Хемопоетичните стволови клетки в костния мозък, както всички клетки в нашето тяло, имат възраст – кратко „детство”, бързо летяща „младост”, когато клетките избират „армия” или „учене” и дълъг период "зрялост."
Ще отида при червените кръвни клетки - нека ме научат
Повечето от хемопоетичните стволови клетки в костния мозък са в латентно състояние - те не се делят. Но когато хемоцитобластът се събуди, той прави най-важния избор – да даде началото на нова мултипотентна стволова клетка или да започне процеса на специализация на дъщерните клетки. В първия случай клетката може да удължи своето „детство“за неопределено време, във втория случай клетките навлизат в следващия период от живота си.
Зрелите хематопоетични клетки започват да се делят асиметрично, което води до тяхната диференциация и специализация. Образуват се предшественици на клетки, които избират „изследване“– миелоидния път на развитие, или „армия“– лимфоидния път на развитие.
Миелоидните хемоцитобласти се развиват в тромбоцити, еритроцити, макрофагни левкоцити, гранулоцити (вид левкоцити - еозинофили, неутрофили или базофили).
Лимфоидните хемоцитобласти ще пораждат клетки на имунната защита на организма - Т-лимфоцити (разпознават антигените на непознати), В-лимфоцити (произвеждат антитела), Т-хелпери (атакуват чужди клетки), NK-лимфоцити (осигуряват фагоцитоза на чужди агенти).
Реализация на потенциала
Хемопоетичните стволови клетки, навлизайки в етапа на диференциация, губят своята мултипотентност и реализират своя потенциал. Няколко фактора влияят върху избора на пътя на развитие на хемоцитобласта:
- Околна среда - различните области на костния мозък се диференцират по различни начини.
- Фактори, действащи от разстояние. Например, хормонът еритропоетин, който стимулира образуването на червени кръвни клетки, се синтезира в бъбреците. Всички тези биологично активни вещества се наричат цитокини и растежни фактори (паратироиден хормон, интерлевкин).
- Сигнали на симпатиковата нервна система, които предават информация за състоянието на тялото и състава на кръвта.
Днес механизмите на хематопоезата не са напълно разкрити и все още чакат своите нобелови лауреати, които ще се научат да контролират съдбата на хемоцитобласта.
Трансплантация на костен мозък
Това е терминът, използван най-често за обозначаване на трансплантация на хематопоетични стволови клетки. Това е широко използван метод при лечение на кръвни заболявания, онкологични и генетични патологии. Съвременните методи на терапия позволяват да се използва не само донорски костен мозък. Днес донорът на хемопоетични стволови клетки е периферна кръв, кръв от пъпна връв и продукти на феталната (ембрионална) медицина.
Същността на хемоцитобластната трансплантация е следната. В началния етап пациентът преминава етап на кондициониране (облъчване или химиотерапия), при който функционирането на собствения му костен мозък се потиска. След това на пациента се давасуспензия от хематопоетични клетки, които населяват неговите хемопоетични органи и възстановяват хемопоетичните функции.
Собствен или други
В зависимост от източника на стволови клетки за трансплантация, разпределете:
- Автотрансплантация. При тази терапия на пациента се дава суспензия от собствени хемоцитобласти, които се вземат предварително и се съхраняват замразени. Този вид трансплантация се използва при лечението на лимфоми, невробластоми, мозъчни тумори и други солидни злокачествени заболявания.
- Алотрансплантация. В този случай се използват донорни хематопоетични клетки, които могат да бъдат или близки роднини на пациента, или избрани от регистрите на донорите на костен мозък.
С автотрансплантацията няма отхвърляне на клетките и имунни усложнения, но този метод не винаги е ефективен. Алотрансплантацията е ефективна при много вродени (анемия на Фанкони, тежки комбинирани имунодефицити) и придобити (левкемия, апластична анемия, миелодиспластичен синдром) патологии на кръвта и хемопоетичната система, но изисква внимателен избор на донор за хистосъвместимост.
Обобщаване
Но във всеки случай трансплантацията на костен мозък е свързана със значителен риск за здравето на пациента. Ето защо се извършва само в случай на жизнена необходимост.
Съвременните методи за трансплантация на костен мозък вече са спасили живота на хиляди пациенти с кръвни патологии.
СтъблоКлетките от пъпна връв бяха използвани за първи път през 1987 г., а днес тези техники вече са спасили повече от 10 000 пациенти. В същото време се развиват банки от стволови клетки от кръв от пъпна връв, тъй като може да се приема не повече от 100 ml и само веднъж. Когато са замразени, клетките остават жизнеспособни в продължение на 20 години и е възможно да се вземе донорска кръв в такива банки.
Друго направление в развитието на трансплантацията на стволови клетки е феталната терапия, която използва клетки от ембриони. Техният източник е абортивен материал. Но това е тема за съвсем различна статия.
