Progenitorinės ląstelės turi pluripotentinių savybių ir sudaro rezervuarą įvairių tipų audiniuose, iš kurių proliferacijos ir diferenciacijos būdu susidaro somatinių audinių ląstelės.
Jie atsiranda dėl asimetrinio padalijimo pluripotentinėms kamieninėms ląstelėms, iš kurių viena dukterinė ląstelė išsivysto kaip progenitorinė ląstelė, o kita užpildo kamieninių ląstelių atsargas. Progenitorinės ląstelės vaidina lemiamą vaidmenį formuojant naują audinį.
Kas yra progenitorinė ląstelė?
Progenitorinės ląstelės reiškia tam tikrų tipų audinių pirmtakines ląsteles. Jie atsiranda dėl asimetrinio dalijimosi iš suaugusių daugiapotencinių kamieninių ląstelių.
Viena padalintos kamieninės ląstelės dukterinė ląstelė išsivysto į progenitorinę ląstelę, o kita dukterinė ląstelė išlieka daugiapotencinių kamieninių ląstelių stadijoje ir vėl užbaigia kamieninių ląstelių tiekimą. Suaugusių kamieninių ląstelių iki šiol buvo aptikta daugiau nei 20 rūšių audiniuose. Padalijus kamieninę ląstelę, progenitorinė ląstelė keliomis pakopomis praranda daugialypę galią - kurią skatina augimo faktoriai - ir išsiskiria į audinio, kuriam ji skirta, somatinio audinio ląstelę.
Tai reiškia, kad pirminė daugiapotencija iš pradžių virsta daugiapotencija, reikalinga skirtingoms somatinėms ląstelėms vystytis audinyje, prieš tai ląstelė visiškai diferencijuojasi į somatinių audinių ląsteles, visiškai prarasdama savo daugialypumą ar daugiapotenciškumą ir gebėjimą dalytis. Yra požymių, kad didėjantis progenitorinių ląstelių nustatymas ant specialaus audinio vis dar yra grįžtamas iki tam tikro vystymosi etapo. Ląstelių diferenciaciją kontroliuoja audiniams būdingi augimo faktoriai.
Tyrimų sritis, susijusi su progenitorinėmis ląstelėmis, yra dinamiškai plėtojama, todėl dar nebuvo sukurta visuotinai taikoma nomenklatūra. Todėl kai kurie tyrėjai kaip sinonimus vis dar vartoja terminus progenitorinė ląstelė ir kamieninė ląstelė. Kadangi progenitorinės ląstelės skiriasi savo augimo potencialu skirtinguose audiniuose, jos kartais vadinamos nustatytomis kamieninėmis ląstelėmis.
Anatomija ir struktūra
Progenitorinių ląstelių ypatumas yra tas, kad jos vis dar iš dalies sugeba subręsti į skirtingas audinio ląsteles. Todėl jie skiriasi audiniuose. Pavyzdžiui, atskirtos kraujodaros ir endotelio progenitorinės ląstelės.
Iš kraujodaros pirmtakų ląstelių, kurios daugiausia yra kaulų čiulpuose, baltųjų arba raudonųjų kraujo ląstelių gali išsivystyti atliekant tolesnius diferenciacijos veiksmus. Endotelio progenitorinės ląstelės cirkuliuoja daugiausia kraujyje ir taip pat iš kaulų čiulpų. Jei reikia, jie naudojami kraujagyslėms taisyti ir naujiems kraujagyslėms kurti (angiogenezė). Endotelio progenitorinės ląstelės ant savo paviršiaus jau turi kraujagyslių endotelijai būdingus baltymus. Iki šiol progenitorinės ląstelės buvo aptiktos daugiau nei 20 skirtingų tipų audiniuose, įskaitant smegenis ir periferinę nervų sistemą.
Paprastai progenitorinės ląstelės, kurios specializuojasi tam tikrų tipų audiniuose, vadinamos blastomis, pvz. B. kaip osteoblastai, mieloblastai, neuroblastai ir daugelis kitų. Jie pasižymi tuo, kad paprastai jie dar nėra galutinai priskirti tam tikro tipo ląstelėms. Tipiški blastų morfologiniai požymiai yra išsiplėtęs ląstelės branduolys, didelis endoplazminio retikulumo santykis, didelis energijos metabolizmas, pagrįstas dideliu mitochondrijų skaičiumi ir daugelis kitų ypatybių.
Funkcija ir užduotys
Paprastai visiškai diferencijuotos tam tikrų audinių somatinės ląstelės ne tik praranda gebėjimą dalytis, bet ir gebėjimą regresuoti į progenitorines ląsteles. Jie taip pat vadinami vienaląsčiais, nes - jei jie vis dar sugeba dalintis - dalijantis jie gali gaminti tik to paties tipo ląsteles, turinčias tas pačias savybes. Gebėjimas suskaidyti skiriasi nuo audinio tipo iki audinio tipo ir atsiranda dėl saugumo priežasčių, nes kitaip naujas audinys galėtų nuolat susidaryti, jei įvyktų tik nedideli sutrikimai, o tai beveik neišvengiamai gali sukelti problemų.
Taigi pirmtakų ląstelės iš esmės turi pakeisti audinių ląsteles po traumų ar audinių praradimo, kurį sukelia liga, arba užtikrinti būtiną specializuotų audinių ląstelių papildymą augimo procesų metu. Progenitorinių ląstelių mobilizacija vyksta pagal poreikį ir yra kontroliuojama įvairių citokinų ir interleukinų. Priklausomai nuo audinio tipo, progenitorinės ląstelės veikia kaip patrulė kraujyje arba jos yra paslėptas rezervas naujų audinių ląstelių susidarymui, kuris gali būti sutelktas remonto ir augimo tikslais. Pavyzdžiui, endotelio progenitorinės ląstelės vaidina ypatingą vaidmenį įveikiant sepsį.
Sepsį dažniausiai sukelia bakteriniai toksinai, dėl kurių padidėja kraujagyslių endotelio ląstelių nekrozė ir apoptozė (užprogramuota ląstelių žūtis). Jau įrodyta, kad tokiais atvejais padidėjęs kai kurių citokinų kiekis padidina endotelio progenitorinių ląstelių išsiskyrimą iš kaulų čiulpų ir tokiu būdu padidėja remonto mechanizmas pažeistoms vidinėms kraujagyslių sienoms atstatyti.
Ligos
Progenitorinės ląstelės, kaip potencialios audinių ląstelės, imasi užduoties, kad susirgtų ar susižeistų, kad būtų kiek įmanoma geriau pašalinta padaryta audinių žala.
Daugelio pakopų ląstelių aktyvacijos ir diferenciacijos stadijos reiškia, kad jos pačios gali sukelti ligos simptomus dėl įgytų ar genetinių įgimtų defektų. Ūminė leukemija yra gerai žinoma ląstelių pirmtakų liga, kuri yra atsakinga už baltųjų ar raudonųjų kraujo kūnelių ar trombocitų papildymą. Piktybinės pirmtakų ląstelės plinta kaulų čiulpuose ir išstumia funkcines pirmtakų ląsteles. Tai pirmiausia lemia anemiją ir trombocitų (trombocitų) trūkumą.
Piktybinės ląstelės gali plisti beveik visuose audiniuose, įskaitant odą ir gleivinę. Jie netgi gali būti jaučiami kaip maži mazgeliai burnos gleivinėje. Kai kurie kiti vėžiai taip pat pagrįsti pakitusiomis kamieninėmis ir progenitorinėmis ląstelėmis. Daugeliu atvejų tai yra mutavusios kamieninės ląstelės, iš kurių išsivysto atitinkamai modifikuotos pirmtako ląstelės, turinčios tam tikrų baltymų kompleksų defektų ir todėl pasiskirstančios nepatikrintos, nepaveiktos deaktivizuojant citokinus.
