Grunden för en flercellig organisms funktion är specialiseringen av celler som syftar till att utföra en specifik funktion. Denna celldifferentiering börjar tidigt i embryots utveckling. Men i vår kropp finns det celler som kan förvärva olika specialiseringar under en persons liv. Och detta gäller fullt ut hematopoetiska stamceller, som upprätthåller en konstant kvantitativ och kvalitativ sammansättning av blodkroppar.
Allmän information
Hematopoietic stamceller (hematopoietic Stem Cell, från de grekiska orden Haima - blod, Poiesis - skapelse) är stamceller som kan obegränsad delning och differentiering till blodkroppar.
Debildas i den röda benmärgen och skiljer sig åt i fyra riktningar:
- Erytroid (i röda blodkroppar).
- Megakaryocytisk (i blodplättar).
- Myeloid (multinukleära fagocyter, leukocyter).
- Lymphoid (i lymfocyter).
Hematopoetisk stamcellstransplantation (allogen - från en donator, autolog - transplantation av egna celler) återställer det hematopoetiska systemet, som kan försämras vid vissa sjukdomar, kemoterapi.
Den första transplantationen av autogena stamceller utfördes redan 1969 av E. Thomas (Seattle, USA). Moderna tekniker kan i 80% av fallen besegra blodcancer. I detta skede har medicinen till sitt förfogande fostermedicinens metoder, när donationen av hematopoetiska stamceller tillhandahålls av navelsträngsblod, embryonala vävnader, benmärg, fettvävnad.
Funktioner i detta cellulära material
Hematopoietiska stamceller (hemocytoblaster) har två huvudegenskaper:
- Förmågan till asymmetrisk delning, under vilken två dotterceller bildas, identiska med modern. Cellerna genomgår dock inte differentiering. De förblir multipotenta hematopoetiska stamceller. Det betyder att de kan välja vilken som helst av specialiseringsvägarna ovan.
- Närvaron av differentierande potential i hematopoetiska stamceller. Det betyder att stamcellerna delar sig och dottercellerna börjar sinaspecialisering, förvandlas till högt specialiserade erytrocyter, blodplättar, lymfocyter, leukocyter.
Hematopoietiska stamceller i benmärgen, liksom alla celler i vår kropp, har en ålder - en kort "barndom", en snabbt flygande "ungdom", när celler väljer "armé" eller "studie", och en lång period "förfall."
Jag ska gå till röda blodkroppar - låt dem lära mig
De flesta av de hematopoetiska stamcellerna i benmärgen är vilande - de delar sig inte. Men när hemocytoblasten vaknar, gör den det viktigaste valet - att ge upphov till en ny multipotent stamcell, eller att starta processen med specialisering av dotterceller. I det första fallet kan cellen förlänga sin "barndom" på obestämd tid, i det andra fallet går cellerna in i nästa period av sitt liv.
Mogna hematopoetiska celler börjar dela sig asymmetriskt, vilket leder till deras differentiering och specialisering. Prekursorer till celler bildas som väljer "studie" - den myeloida utvecklingsvägen, eller "armé" - den lymfoida utvecklingsvägen.
Myeloida hemocytoblaster utvecklas till blodplättar, erytrocyter, makrofagleukocyter, granulocyter (en typ av leukocyter - eosinofiler, neutrofiler eller basofiler).
Lymphoida hemocytoblaster kommer att ge upphov till celler i kroppens immunförsvar - T-lymfocyter (känner igen antigener från främlingar), B-lymfocyter (producerar antikroppar), T-hjälpare (attackera främmande celler), NK-lymfocyter (ge fagocytos av främmande agens).
Realizing Potential
Hematopoietiska stamceller, som går in i differentieringsstadiet, förlorar sin multipotens och realiserar sin potential. Flera faktorer påverkar valet av hemocytoblastutvecklingsväg:
- Miljö - olika områden i benmärgen skiljer sig åt på olika sätt.
- Faktorer som agerar på distans. Till exempel syntetiseras hormonet erytropoietin, som stimulerar bildandet av röda blodkroppar, i njurarna. Alla dessa biologiskt aktiva substanser kallas cytokiner och tillväxtfaktorer (paratyreoideahormon, interleukin).
- Signaler från det sympatiska nervsystemet som överför information om kroppens tillstånd och blodets sammansättning.
Idag har mekanismerna för hematopoiesis inte klarats upp helt och de väntar fortfarande på sina Nobelpristagare som ska lära sig att kontrollera hemocytoblastens öde.
Benmärgstransplantation
Detta är den term som används oftast för att hänvisa till transplantation av hematopoetiska stamceller. Detta är en allmänt använd metod vid behandling av blodsjukdomar, onkologiska och genetiska patologier. Moderna metoder för terapi tillåter användning av inte bara donatorbenmärg. Idag är givaren av hematopoetiska stamceller perifert blod, navelsträngsblod och produkter från fostermedicin (embryonal).
Kärnan i hemocytoblasttransplantation är följande. I det inledande skedet genomgår patienten ett konditioneringsstadium (bestrålning eller kemoterapi), där funktionen av hans egen benmärg undertrycks. Patienten ges sedanen suspension av hematopoetiska celler som befolkar hans hematopoetiska organ och återställer hematopoetiska funktioner.
Egen eller andra
Beroende på källan till stamceller för transplantation, fördela:
- Autotransplantation. Med denna terapi ges patienten en suspension av sina egna hemocytoblaster, som tas i förväg och förvaras frysta. Denna typ av transplantation används vid behandling av lymfom, neuroblastom, hjärntumörer och andra solida maligniteter.
- Allotransplantation. I det här fallet används donatorhematopoetiska celler, som antingen kan vara nära släktingar till patienten eller de som väljs från benmärgsdonatorregister.
Med autotransplantation finns det ingen cellavstötning och immunkomplikationer, men den här metoden är inte alltid effektiv. Allotransplantation är effektivt för många medfödda (Fanconi-anemi, svår kombinerad immunbrist) och förvärvad (leukemi, aplastisk anemi, myelodysplastiskt syndrom) patologier i blodet och det hematopoetiska systemet, men kräver noggrant urval av en donator för histokompatibilitet.
Sammanfattning
Men i vilket fall som helst är benmärgstransplantation förknippad med en betydande risk för patientens hälsa. Det är därför det endast utförs vid absolut nödvändighet.
Moderne metoder för benmärgstransplantation har redan räddat livet på tusentals patienter med blodpatologier.
Stamnavelsträngsblodceller användes första gången 1987, och idag har dessa tekniker redan räddat mer än 10 000 patienter. Samtidigt utvecklas banker av stamceller från navelsträngsblod, eftersom det inte kan tas mer än 100 ml och bara en gång. När de är frysta förblir cellerna livskraftiga i 20 år, och det är möjligt att plocka upp donatorblod i sådana banker.
En annan riktning i utvecklingen av stamcellstransplantation är fosterterapi, som använder celler från embryon. Deras källa är misslyckat material. Men det här är ett ämne för en helt annan artikel.
