Мегакариоциты являются специфическими клетками костного мозга, которые дифференцируются из миелоидной стволовой клетки и отвечают за продукцию тромбоцитов. Тромбоциты - это фактически цитоплазматические фрагменты и, не являются полностью клеточными элементами. В течение суток образуется 175 млрд тромбоцитов. Созревание мегакариоцитов является уникальным процессом, в котором клетка подвергается митозу, а процесс ядерного и цитоплазматического созревания происходит не одновременно. Количество мегакариоцитов в костном мозге может увеличиваться при повышении уровня деструкции тромбоцитов в кровотоке. Каждый мегакариоцит способен продуцировать тысячи тромбоцитов в результате уникального процесса отделения цитоплазмы. Продолжительность жизни отдельных тромбоцитов, выходящих в периферическое кровообращение, составляет 8-10 сут. Молодые тромбоциты в системе кровообращения выглядят крупнее и менее плотно, чем старые.
Раздел 4. Нейральные прогениторные клетки
Более тридцати лет назад, было установлено, что рецепторные нейроны обонятельного эпителия постоянно, в течение всей жизни млекопитающих, погибают, как позднее выяснилось, по механизмам апоптоза, и замещаются вновь образующимися клетками того же типа. Гибель рецепторных нейронов сопровождается дегенерацией аксонов этих клеток, которые окачиваются в поверхностных слоях обонятельной луковицы, где они образуют синаптические связи с концевыми ветвлениями митральных и пучковидных клеток в составе так называемых «гломерул». Начало новообразующимся рецепторным нейронам дают шаровидные и горизонтальные стволовые клетки, локализованные на границе обонятельного эпителия и Lamina propria.
4.1 Процесс восстановления нервной ткани прогениторными клетками
В процессе формирования зрелых рецепторных нейронов шаровидные и горизонтальные стволовые клетки трансформируются в прогениторные клетки, которые проходят несколько последовательных стадий дифференцировки. При новообразовании рецепторных нейронов регенерирующие аксоны этих клеток полностью восстанавливают утраченные синаптические связи при этом рост регенерирующих аксонов обеспечивают специфические обкладочные глиальные клетки, получившие в англоязычной литературе название Olfactory Ensheathing Сells (OECs). Эти клетки входят в состав обонятельного нерва и сопровождают его до окончания в наружных слоях обонятельной луковицы. OECs характеризующиеся фенотипическими и имуноцитохимическими признаками астроцитов и Шванновских клеток, продуцируют комплекс нейроростовых факторов и молекул клеточной адгезии, что и определяет их способность стимулировать рост регенерирующих аксонов.
4.2 Трансплантация
С начала 90-х гг. прошлого столетия трансплантацию культивируемых OECs начали использовать при травматических повреждениях и спинного мозга и периферических нервов. Результаты многочисленных экспериментальных и, в последние годы, единичных клинических исследований показали, что трансплантация культивируемых OECs или фрагментов ткани обонятельного эпителия сопровождается регенерацией и миелинизацией поврежденных аксонов спинальных трактов и частичным восстановлением нарушенных моторных, сенсорных и вегетативных функций. Однако в ряде исследований последних лет было установлено, что позитивные результаты таких трансплантаций обусловлены не только регенераторными потенциями ЕС, а также влиянием более сложного и многокомпонентного клеточного комплекса, включающего, помимо OECs, фибробласты обонятельного нерва, Шванновские клетки и, по всей видимости, стволовые и прогениторные клетки обонятельного эпителия.
В некоторых работах высказывается предположение о возможности использования аутологических стволовых и прогениторных клеток обонятельной луковицы для трансплантации и клеточной терапии головного и спинного мозга человека, несмотря на то, что их выделение требует нейрохирургического вмешательства. Надо признать, что это обстоятельство, наряду со сложностью получения культур стволовых и прогениторных клеток обонятельной луковицы, существенно ограничивает перспективы их клинического использования. Этих недостатков лишена другая структура обонятельной системы, а именно, обонятельный эпителий.
Стволовые клетки были выделены из обонятельного эпителия мышей, крыс и человека (в том силе при аутописии спустя 6-18 часов post mortem) и переведены в культуру. При культивировании клеток обонятельного эпителия пролиферирующие стволовые клетки образуют нейросферы из клеток обонятельного эпителия включающие, помимо собственно стволовых нейральных клеток, также и глиальные клетки. При клонировании и культивировании в монослое стволовые клетки нейросфер способны дифференцироваться в нервные и глиальные клетки. Опубликована работа, в которой показано, что трансплантация стволовых нейральных клеток обонятельного эпителия человека в поврежденный спинной мозг крыс сопровождается активация регенераторного роста аксонов спинальных трактов и частичным восстановлением нарушенных моторных и сенсорных функций.
Таким образом, не вдаваясь в детальный анализ проблем клеточной терапии нервной системы, можно заключить, что обонятельный эпителий является доступным и, возможно, на сегодняшний день, единственным источником аутологических нейральных стволовых, прогениторных и обкладочных глиальных клеток, трансплантация которых открывает новые перспективы в лечении травматических повреждений спинного мозга и периферических нервов, а также ряда дегенеративных заболеваний центральной нервной системы человека.
4.3 Мюллеровы клетки
Мюллерова глия млекопитающих обладает свойствами прогениторных клеток для сетчатки и образует новые нейроны после повреждения. Немецкие ученые из Institute of Human Genetics, University of Regensburg Florian C, Langmann T, Weber BH и Morsczeck C провели исследование, в ходе которого они поместили Мюллеровы клетки в лабораторные условия для их дифференцировки в клетки сетчатки (статья). Мюллеровы клетки были выделены из мышиной сетчатки и пролиферирующие клетки поместили на среду с сывороткой. Для дифференцировки культивируемые клетки поместили в другую среду (SRM) в разное время после выделения. Интересно, что клетки, которые пересносили из одной среды в другую раньше,чем другие, превращались в соединительную ткань и продуцировали белки внеклеточного матрикса и маркеры межклеточных контактов по-разному. В отличие от них, культура стареющих Мюллеровых клеток формировала в SRM нейросферы и были похожи на нервные прогениторные клетки. Эти нейросферы дифференцировались в нейроноподобные клетки после культивирования на ламин/орнитин-клеточном субстрате. Авторы пришли к выводу, что мышиные Мюллеровы клетки в зависимости от возраста клеток могут превращаться в клетки соединительной ткани или в нервные клетки. Возможно, это поможет в создании материала для клеточной терапии различных заболеваний, в том числе и возраст-ассоциированны
Вывод
Итак, тканеспецифические прогениторные клетки - это клетки-предшественницы клеток тканей, образующийся из стволовых клеток, т.е. специализировавшиеся стволовые клетки. Прогениторные клетки учавствуют в образовании соединительной, нервной и мышечной ткани. Стволовые клетки, а следовательно и тканеспецефические прогениторные используются в медицине сравнительно недавно.
Основной целью использования стволовых клеток в различных областях медицины является замещение поврежденных тканей (трансплантация), которая включает несколько направлений:
Трансплантация красного костного мозга
Матриксиндуцированный хондрогенез для восстановления хрящей суставной поверхности
Получение («выращивание») сетчатки глаза для имплантации в офтальмологии
Восстановление нервов
Трансплантация сосудов
Получение структур бронхолегочной системы на специальном матриксе с последующей имплантацией
Перспективными являются направления трансплантации «выращенных» частей почек и других органов мочевыделительной системы, а также желез внутренней секреции.
Основным источником прогениторных и стволовых клеток является костный мозг, а источником нейральных прогениторных - обонятельный эпителий и обонятельные луковицы.
Список литературы и источников:
1. Эмбриональные стволовые клетки: фундаментальная биология/ Репин В. С., Ржанинова А. А., Шамянков Д. А. - Москва, 2002. - 225 стр
2. Журнал «Гены и клетки» -МУЛЬТИПОТЕНТНЫЕ «ВЗРОСЛЫЕ» ПРОГЕНИТОРНЫЕ КЛЕТКИ КОСТНОГО МОЗГА [МАРС) ВОССТАНАВЛИВАЮТ ГЕМОПОЭЗ; 30 мая 2007
3. Статья по биотехнологиям в медицине «Стволовые клетки в регенеративной медицине: достижения и перспективы», автор научной работы -- А. Н. Лызиков, Б. Б. Осипов, А. Г. Скуратов, А. А. Призенцов И.А.
4. Одинцова, М.Н. Чепурненко, А.С. Комарова Миосателлитоциты - камбиальный резерв поперечнополосатой мышечной ткани
5. Юнусова Навбахор Ахмаджоновна - СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МИЕЛОПОЭЗА