Baza funcționării unui organism pluricelular este specializarea celulelor care vizează îndeplinirea unei anumite funcții. Această diferențiere celulară începe devreme în dezvoltarea embrionului. Dar în corpul nostru există celule care sunt capabile să dobândească diferite specializări de-a lungul vieții unei persoane. Și acest lucru se aplică pe deplin celulelor stem hematopoietice, care mențin o compoziție cantitativă și calitativă constantă a celulelor sanguine.
Informații generale
Celulele stem hematopoietice (Celula stem hematopoietică, din cuvintele grecești Haima - sânge, Poiesis - creație) sunt celule stem capabile de diviziune și diferențiere nelimitată în celule sanguine.
Eise formează în măduva osoasă roșie și se diferențiază în patru direcții:
- Eritroid (în celulele roșii din sânge).
- Megacariocitar (în trombocite).
- Mieloid (fagocite multinucleare, leucocite).
- Limfoid (în limfocite).
Transplantul de celule stem hematopoietice (alogen - de la donator, autolog - transplant de celule proprii) restabilește sistemul hematopoietic, care poate fi afectat în anumite boli, chimioterapie.
Primul transplant de celule stem autogene a fost efectuat în 1969 de E. Thomas (Seattle, SUA). Tehnicile moderne în 80% din cazuri pot învinge cancerul de sânge. În această etapă, medicina are la dispoziție metodele medicinei fetale, când donarea de celule stem hematopoietice este asigurată de sângele din cordonul ombilical, țesuturile embrionare, măduva osoasă, țesutul adipos..
Caracteristici ale acestui material celular
Celulele stem hematopoietice (hemocitoblastele) au două proprietăți principale:
- Abilitatea de a diviza asimetric, în timpul căreia se formează două celule fiice, identice cu mama. Cu toate acestea, celulele nu suferă diferențiere. Ele rămân celule stem hematopoietice multipotente. Aceasta înseamnă că pot alege oricare dintre căile de specializare de mai sus.
- Prezența potențialului de diferențiere în celulele stem hematopoietice. Aceasta înseamnă că celulele stem se împart și celulele fiice își începspecializare, transformându-se în eritrocite, trombocite, limfocite, leucocite foarte specializate.
Celulele stem hematopoietice din măduva osoasă, la fel ca toate celulele corpului nostru, au o vârstă - o „copilărie” scurtă, o „tinerețe care zboară rapid”, când celulele aleg „armata” sau „studiu” și o perioadă lungă „maturitate”.
Voi merge la celule roșii din sânge - lasă-le să mă învețe
Majoritatea celulelor stem hematopoietice din măduva osoasă sunt latente - nu se divid. Dar atunci când hemocitoblastul se trezește, face cea mai importantă alegere - de a da naștere unei noi celule stem multipotente sau de a începe procesul de specializare a celulelor fiice. În primul caz, celula își poate prelungi „copilăria” la infinit, în al doilea caz, celulele intră în următoarea perioadă a vieții lor.
Celulele hematopoietice mature încep să se dividă asimetric, ceea ce duce la diferențierea și specializarea lor. Se formează precursori ai celulelor care aleg „studiu” - calea mieloidă de dezvoltare sau „armata” - calea limfoidă de dezvoltare.
Hemocitoblastele mieloide se dezvoltă în trombocite, eritrocite, leucocite macrofage, granulocite (un tip de leucocite - eozinofile, neutrofile sau bazofile).
Hemocitoblastele limfoide vor da naștere la celule de apărare imunitară a organismului - limfocitele T (recunosc antigenele străinilor), limfocitele B (produc anticorpi), T-helpers (ataca celulele străine), limfocitele NK (asigură fagocitoza agenților străini).
Realizarea potențialului
Celulele stem hematopoietice, care intră în stadiul de diferențiere, își pierd multipotența și își realizează potențialul. Mai mulți factori influențează alegerea căii de dezvoltare a hemocitoblastelor:
- Mediul - diferite zone ale măduvei osoase se diferențiază în moduri diferite.
- Factori care acționează la distanță. De exemplu, hormonul eritropoietina, care stimulează formarea globulelor roșii, este sintetizat în rinichi. Toate aceste substanțe biologic active sunt numite citokine și factori de creștere (hormon paratiroidian, interleukina).
- Semnale ale sistemului nervos simpatic care transmit informații despre starea corpului și compoziția sângelui.
Astăzi, mecanismele hematopoiezei nu au fost pe deplin dezvăluite și încă își așteaptă laureații Nobel care vor învăța să controleze soarta hemocitoblastului.
Transplant de măduvă osoasă
Acesta este termenul folosit cel mai des pentru a se referi la transplantul de celule stem hematopoietice. Aceasta este o metodă utilizată pe scară largă în tratamentul bolilor de sânge, al patologiilor oncologice și genetice. Metodele moderne de terapie permit utilizarea nu numai a măduvei osoase de la donator. Astăzi, donatorul de celule stem hematopoietice este sângele periferic, sângele din cordonul ombilical și produse din medicina fetală (embrionară).
Esența transplantului de hemocitoblast este următoarea. În stadiul inițial, pacientul trece printr-o etapă de condiționare (iradiere sau chimioterapie), în care funcționarea propriei măduve osoase este suprimată. Pacientului i se administrează apoio suspensie de celule hematopoietice care îi populează organele hematopoietice și restabilește funcțiile hematopoietice.
Proprie sau alții
În funcție de sursa de celule stem pentru transplant, alocați:
- Autotransplant. Cu această terapie, pacientului i se administrează o suspensie din propriile hemocitoblaste, care sunt luate în prealabil și păstrate congelate. Acest tip de transplant este utilizat în tratamentul limfoamelor, neuroblastomului, tumorilor cerebrale și altor boli maligne solide.
- Alotransplant. În acest caz, sunt folosite celule hematopoietice donatoare, care pot fi fie rude apropiate ale pacientului, fie cele selectate din registrele donatorilor de măduvă osoasă.
Cu autotransplant, nu există respingere celulară și complicații imune, dar această metodă nu este întotdeauna eficientă. Alotransplantul este eficient pentru multe patologii congenitale (anemie Fanconi, imunodeficiențe severe combinate) și dobândite (leucemie, anemie aplastică, sindrom mielodisplazic) ale sângelui și ale sistemului hematopoietic, dar necesită selecția atentă a unui donator pentru histocompatibilitate.
Rezumat
Dar, în orice caz, transplantul de măduvă osoasă este asociat cu un risc semnificativ pentru sănătatea pacientului. De aceea se realizează numai în caz de necesitate vitală.
Metodele moderne de transplant de măduvă osoasă au salvat deja viețile a mii de pacienți cu patologii ale sângelui.
Stemcelulele din sângele din cordonul ombilical au fost folosite pentru prima dată în 1987, iar astăzi aceste tehnici au salvat deja peste 10.000 de pacienți. În același timp, se dezvoltă bănci de celule stem din sângele din cordonul ombilical, deoarece acesta poate fi luat nu mai mult de 100 ml și o singură dată. Când sunt înghețate, celulele rămân viabile timp de 20 de ani și este posibil să colectați sânge de la donator în astfel de bănci.
O altă direcție în dezvoltarea transplantului de celule stem este terapia fetală, care utilizează celule din embrioni. Sursa lor este materialul abortiv. Dar acesta este un subiect pentru un articol complet diferit.
