Komórki macierzyste
Komórki macierzyste to komórki ciała (komórki somatyczne), które mogą się dzielić i różnicować.
Kiedy organizm rośnie, komórki macierzyste specjalizują się i przejmują określone funkcje. Na przykład dojrzałe tkanki, takie jak skóra, mięśnie, krew, kość, wątroba, nerwy, wszystkie mają różne rodzaje komórek. Ponieważ komórki macierzyste nie są jeszcze zróżnicowane, mogą się zmienić i stać się pewnego rodzaju wyspecjalizowanymi komórkami. Organizmy używają również komórek macierzystych, aby zastąpić uszkodzone komórki.
Komórki macierzyste znajdują się w większości, jeśli nie we wszystkich, roślinach i zwierzętach. Badania w dziedzinie komórek macierzystych wyrosły na podstawie wyników z lat 60-tych.
Dwa szerokie rodzaje komórek macierzystych ssaków to zarodkowe komórki macierzyste oraz dorosłe komórki macierzyste, które znajdują się w tkankach dorosłych. W rozwijającym się zarodku, komórki macierzyste mogą różnicować się we wszystkich wyspecjalizowanych tkankach embrionalnych. W dorosłych organizmach, komórki macierzyste działają jako system naprawczy dla organizmu, uzupełniając wyspecjalizowane komórki, ale również utrzymując normalny obrót krwi, skóry i tkanek jelit.
Komórki macierzyste mogą być hodowane w hodowli tkanek. W hodowli można je przekształcić w komórki wyspecjalizowane, takie jak komórki mięśniowe lub nerwowe. Dorosłe komórki macierzyste o wysokiej plastyczności mogą być pobierane z różnych źródeł, w tym z krwi pępowinowej i szpiku kostnego. Obecnie są one wykorzystywane w terapiach medycznych, a naukowcy oczekują, że komórki macierzyste będą wykorzystywane w wielu przyszłych terapiach.
Ludzkie zarodkowe komórki macierzyste A: Kolonie komórkowe, które nie są jeszcze zróżnicowane. B: Komórka nerwowa
Embrionalne komórki macierzyste
Embrionalne komórki macierzyste (komórki ES) to komórki macierzyste pobrane z wewnętrznej masy komórkowej zarodka we wczesnym stadium rozwoju, zwane blastocystą. Zarodki ludzkie docierają do stadium blastocysty 4-5 dni po zapłodnieniu. W tym czasie składają się one z 50 do 150 komórek.Na stan komórek macierzystych, a także na to, w co zamieniają się komórki córki, wpływają sygnały z innych komórek w zarodku.
Kolonia ludzkich zarodkowych komórek macierzystych
Dorosłe komórki macierzyste
Dorosłe komórki macierzyste istnieją w całym organizmie po zakończeniu rozwoju embrionalnego. Znajdują się one w różnych typach tkanek i pozostają w stanie niepodzielnym do czasu wystąpienia choroby lub uszkodzenia tkanki. Zmieniły się trwale w wyspecjalizowane komórki i utraciły zdolność do dalszego podziału i specjalizacji. Zaletą dorosłych komórek macierzystych jest mniejsze prawdopodobieństwo ich odrzucenia. Wadą byłoby to, że istnieje ograniczona dostępność do nich.
Komórki macierzyste roślin
Komórki macierzyste roślin są niewyspecjalizowane i mogą rozwinąć się w dowolny rodzaj komórek roślinnych. Stają się one wyspecjalizowane w komórkach korzeni, liści lub kwiatów. Komórki macierzyste znajdują się w merystemach, przy korzeniach i wierzchołkach łodygi. Umożliwiają one kontynuację wzrostu.
Klonowanie roślin
Są to rośliny, które zostały wyhodowane z sadzonek (a więc ta sama roślina). Są one zanurzone w hormonowym proszku do ukorzeniania w celu rozwinięcia większych systemów korzeniowych. Zamieniają się one w tkanki (np. ksylem i łyko) i organy (np. korzenie, liście i kwiaty), stając się tym samym zupełnie nową rośliną.
Klonowanie roślin to tani sposób na wyprodukowanie nowej rośliny.
Komórki macierzyste w medycynie
Niektóre nowotwory mogą być leczone przez komórki macierzyste. Białaczka, rak białych krwinek (WBC) jest przykładem.
Proces ten składa się z dwóch etapów:
- Chemioterapia i radioterapia w celu zabicia rakowych białych krwinek i powstrzymania produkcji większej ilości. Może to jednak pozostawić pacjenta z poważnie naruszonym układem odpornościowym z ryzykiem infekcji.
- Przeszczep szpiku kostnego zawierającego zdrowe komórki macierzyste (do produkcji prawidłowego WBC).
Pytania i odpowiedzi
P: Co to są komórki macierzyste?
O: Komórki macierzyste to komórki organizmu (komórki somatyczne), które mogą się dzielić i różnicować. Nie wyspecjalizowały się jeszcze w konkretny typ komórki, ale mogą się zmienić w jakiś rodzaj wyspecjalizowanej komórki.
P: Gdzie występują komórki macierzyste?
O: Komórki macierzyste występują w większości, jeśli nie we wszystkich, roślinach i zwierzętach.
P: Kiedy rozpoczęto badania nad komórkami macierzystymi?
O: Badania nad komórkami macierzystymi powstały w wyniku odkryć dokonanych w latach 60-tych XX wieku.
P: Jakie są dwa główne rodzaje komórek macierzystych ssaków?
O: Dwa główne rodzaje komórek macierzystych ssaków to komórki macierzyste zarodków i komórki macierzyste dorosłych, które występują w tkankach dorosłych.
P: W jaki sposób organizmy wykorzystują komórki macierzyste?
O: Organizmy wykorzystują komórki macierzyste do zastępowania uszkodzonych lub utraconych tkanek, a także do utrzymania normalnego obrotu tkanek krwi, skóry i jelit.
P: Jak naukowcy mogą wykorzystywać komórki macierzyste?
O: Naukowcy mogą je wykorzystywać w terapiach medycznych i spodziewają się, że będą one wykorzystywane w wielu przyszłych terapiach.
