Pirmtakinės ląstelės pasižymi pluripotentinėmis savybėmis ir sudaro rezervuarą įvairiuose audiniuose, iš kurių proliferacijos ir diferenciacijos būdu susidaro somatinių audinių ląstelės. Juos sukuria asimetrinis pluripotentinių kamieninių ląstelių dalijimasis, vienas iš jų vystosi kaip pirmtakas, o kitas vėl užbaigia kamieninių ląstelių rezervuarą. Pradinės ląstelės vaidina svarbų vaidmenį formuojant naują audinį.
Kas yra pirmtakinė ląstelė?
Terminas pirmtakinės ląstelės vartojamas apibūdinti tam tikrų audinių tipų pirmtakus. Jie atsiranda asimetriškai dalijantis iš suaugusių daugiapotencinių kamieninių ląstelių. Kiekvienu atveju viena padalinta kamieninių ląstelių dukterinė ląstelė išsivysto į pradinę ląstelę, o kita dukterinė ląstelė lieka daugiapotencinių kamieninių ląstelių stadijoje ir vėl užbaigia kamieninių ląstelių tiekimą. Iki šiol suaugusių kamieninių ląstelių buvo aptikta daugiau nei 20 audinių tipų. Pasidalijus kamieninei ląstelei, kamieninė ląstelė keliais etapais praranda daugialypiškumą - stimuliuojama augimo faktorių - ir kiekvienu atveju diferencijuojasi į audinio, kuriam ji skirta, somatinio audinio ląstelę. Tai reiškia, kad pirminė daugiapotencija pirmiausia pasikeičia į pluripotenciją, kuri yra būtina skirtingų somatinių ląstelių vystymuisi audinyje, kol ląstelė visiškai diferencijuojasi į somatinio audinio ląstelę, visiškai praradusi savo daugiapotenciją, pluripotenciją ir gebėjimą dalytis. Esminiai duomenys rodo, kad vis didėjantis pirmtakinių ląstelių ryžtas konkrečiam audiniui vis dar yra grįžtamas iki tam tikros raidos stadijos. Ląstelių diferenciaciją kontroliuoja audiniams būdingi augimo faktoriai. Tyrimų sritis, susijusi su pirmtakinėmis ląstelėmis, yra dinamiškai plėtojama, todėl dar nėra išsivysčiusi visuotinai pripažinta nomenklatūra. Todėl kai kurie tyrinėtojai kaip sinonimus vis dar vartoja kamieninių ląstelių ir kamieninių ląstelių terminus. Kadangi pirmtakinės ląstelės skirtinguose audiniuose skiriasi pagal jų vystymosi stiprumą, jos kartais taip pat vadinamos determinuotomis kamieninėmis ląstelėmis.
Anatomija ir struktūra
Pirminių ląstelių išskirtinis bruožas yra vis dar dalinis jų gebėjimas subręsti į skirtingas audinio ląsteles. Todėl jie skiriasi nuo audinio. Pavyzdžiui, išskiriamos kraujodaros ir endotelio kamieninės ląstelės. Hematopoetinės kamieninės ląstelės, kurių daugiausia yra kaulų čiulpai, gali išsivystyti į baltą arba raudoną kraujas ląsteles atliekant tolesnius diferenciacijos etapus. Endotelio kamieninės ląstelės daugiausia cirkuliuoja kraujas taip pat kilę iš kaulų čiulpai. Jie naudojami remontui kraujas laivai ir sukurti naujus indus (angiogenezė). Endotelio pirmtakinės ląstelės jau neša baltymai būdingas kraujagyslių endotelijoms jų paviršiuje. Iš viso kamieninės ląstelės buvo aptiktos daugiau nei 20 skirtingų audinių tipų, įskaitant smegenys o periferinis nervų sistema. Pradinės ląstelės, kurios specializuojasi tam tikruose audinių tipuose, paprastai vadinamos blastais, pvz., Osteoblastai, mieloblastai, neuroblastai ir daugelis kitų. Jiems būdinga tai, kad jie paprastai dar nėra galutinai įsipareigoję tam tikros rūšies ląstelėms. Tipiškos morfologinės sprogimų ypatybės yra padidėjęs branduolys, didelė endoplazminio tinklo dalis, didelis energijos apykaita remiantis dideliu skaičiumi mitochondrijosir daug kitų funkcijų.
Funkcija ir užduotys
Paprastai diferencijuotos tam tikro audinio somatinės ląstelės praranda ne tik gebėjimą dalytis, bet ir gebėjimą regresuoti į pirmtakines ląsteles. Jie taip pat vadinami unipotentais, nes jei jie vis dar sugeba dalytis, jie gali sukurti to paties tipo ląsteles, turinčias tas pačias savybes, kai jos dalijasi. Gebėjimo dalytis praradimas skiriasi priklausomai nuo audinio tipo ir yra atliekamas saugumo sumetimais, nes kitu atveju tik nedideli sutrikimai gali sukelti nuolatinį naujo audinio susidarymą, kuris beveik neišvengiamai gali vadovauti problemoms. Todėl pagrindinis kamieninių ląstelių uždavinys yra pakeisti audinių ląsteles po sužalojimo arba po audinių praradimo dėl ligos, arba augimo procesų metu suteikti reikiamą specializuotų audinių ląstelių atsargą. Progenitorinių ląstelių mobilizacija vyksta pagal poreikį ir ją kontroliuoja įvairūs citokinai ir interleukinai. Priklausomai nuo audinio tipo, pirmtakinės ląstelės veikia kaip patrulis kraujyje arba jos yra tylusis rezervas naujoms audinių ląstelėms formuotis, kurias galima mobilizuoti taisymo ir augimo tikslais. Pavyzdžiui, endotelio kamieninės ląstelės vaidina ypatingą vaidmenį įveikiant sepsis. sepsis paprastai sukelia bakteriniai toksinai, dėl kurių padidėja nekrozė ir endotelio ląstelių apoptozė (užprogramuota ląstelių mirtis) laivai. Jau įrodyta, kad tokiais atvejais padidėjęs tam tikrų citokinų kiekis padidina endotelio pirmtakų ląstelių išsiskyrimą iš kaulų čiulpai, dėl kurio padidėja pažeistų kraujagyslių sienelių atstatymo remonto mechanizmas.
Ligos
Pirmtakinės ląstelės, kaip potencialios audinių ląstelės, atlieka užduotį įsikišti ligos ar traumos metu, kad geriausiai atitaisytų patiriamą audinių pažeidimą. Progenitorinių ląstelių daugiapakopiai aktyvavimo ir diferenciacijos etapai reiškia, kad jie patys taip pat gali vadovauti iki ligos simptomų dėl įgytų ar genetinių įgimtų defektų. Gerai žinoma kamieninių ląstelių liga, kuri papildo baltųjų ar raudonųjų kraujo kūnelių ar trombocitai, yra ūmus leukozė. Piktybinės kamieninės ląstelės plinta kaulų čiulpuose ir išstumia funkcines kamienines ląsteles. Tai pirmiausia sukelia anemija ir trūkumas trombocitai. Piktybinės ląstelės gali išplisti beveik visuose audiniuose, įskaitant oda ir gleivinės. Žodžiu gleivinė, jie yra net apčiuopiami kaip maži mazgai. Kai kurios kitos rūšys Vėžys taip pat yra pagrįsti pakitusiomis kamieninėmis ir pirmtakinėmis ląstelėmis. Daugeliu atvejų tai yra mutavusios kamieninės ląstelės, dėl kurių atsiranda atitinkamai pakitusios pirmtakinės ląstelės, turinčios tam tikrų baltymų kompleksų defektų, todėl dalijasi nepatikrintos, neįspūdingos deaktyvuodamos citokinus.
