Прогенитарна клетка

Прогениторни клетки имат плюрипотентни свойства и образуват резервоара в различни видове тъкан, от които чрез пролиферация и диференциация се формират соматични тъканни клетки.

Те възникват от асиметричното деление на плюрипотентни стволови клетки, от които една дъщерна клетка се развива като потомствена клетка, а другата попълва запасите от стволови клетки. Прогениторните клетки играят решаваща роля за образуването на нова тъкан.

Какво е клетка-предшественик?

Терминът прогениторни клетки означава клетки-предшественици на определени видове тъкан. Те възникват чрез асиметрично деление от възрастни, многопотентни стволови клетки.

Една дъщерна клетка от разделената стволова клетка се развива в прогениторна клетка, докато другата дъщерна клетка остава в етапа на многопотентната стволова клетка и отново завършва снабдяването със стволови клетки. Досегашните стволови клетки са открити в над 20 вида тъкан. След разделянето на стволова клетка, клетъчната потомство губи своята мултипотентност на няколко етапа - стимулирана от растежните фактори - и се диференцира в соматичната тъканна клетка на тъканта, за която е предназначена.

Това означава, че първоначалната мултипотентност първо се променя в плурипотентност, която е необходима за развитието на различни соматични клетки в една тъкан, преди клетката да се диференцира напълно в клетки от соматична тъкан с пълна загуба на нейната многопотентност или плюрипотентност и способността й да се дели. Има индикации, че нарастващото определяне на прогениторните клетки върху специална тъкан все още е обратимо до определен етап на развитие. Разграничаването на клетките се контролира от тъканно-специфични растежни фактори.

Изследователската област, която се занимава с клетките-предшественици, е обект на динамично развитие, така че все още не е разработена обща номенклатура. Ето защо някои изследователи все още използват термините прогенитарна клетка и стволова клетка като синоними. Тъй като потомствените клетки се различават от тъкан до тъкан по отношение на техния потенциал за развитие, те понякога се наричат ​​определени стволови клетки.

Анатомия и структура

Особеността на клетките-предшественици е тяхната все още частично съществуваща способност да узряват в различни клетки в тъканта. Следователно те се различават от тъкан до тъкан. Например, се прави разлика между хематопоетични и ендотелни клетки-предшественици.

От хематопоетичните клетки-предшественици, които са разположени главно в костния мозък, могат да се развият бели или червени кръвни клетки в хода на по-нататъшни етапи на диференциация. Ендотелиалните клетки-предшественици циркулират главно в кръвта и също идват от костния мозък. Ако е необходимо, те се използват за поправяне на кръвоносни съдове и за създаване на нови (ангиогенеза). Клетките на ендотелните прогенитори вече носят на повърхността си протеини, характерни за съдовия ендотел. Към днешна дата прогениторните клетки са открити в повече от 20 различни видове тъкан, включително в мозъка и в периферната нервна система.

По правило прогениторните клетки, специализирани в определени видове тъкан, се наричат ​​бласти, напр. Б. като остеобласти, миелобласти, невробласти и много други. Те се характеризират с това, че обикновено все още не са окончателно присвоени на определен тип клетки. Типични морфологични особености на бластите са разширено клетъчно ядро, висок дял на ендоплазмен ретикулум, високо енергиен метаболизъм, основан на голям брой митохондрии и много други характеристики.

Функция и задачи

Като правило, диференцираните соматични клетки на определена тъкан не само губят способността си да се делят, но и способността си да регресират в клетки-прародители. Наричат ​​се още унипотентни, защото - ако все още са способни да се разделят - те могат да произвеждат клетки от същия тип със същите свойства, когато се делят. Загубата на способността за разделяне се различава от тип тъкан на тип тъкан и възниква поради съображения за безопасност, тъй като в противен случай нова тъкан може постоянно да се образува само с незначителни нарушения, което почти неизбежно може да доведе до проблеми.

Следователно, клетките-предшественици имат по същество задачата да заменят тъканните клетки след наранявания или след загуба на тъкан, причинени от болест, или да осигурят необходимото попълване на специализирани тъканни клетки по време на растежни процеси. Мобилизирането на прогениторните клетки се извършва според нуждите и се контролира от различни цитокини и интерлевкини. В зависимост от типа тъкан, клетките-предшественици действат като патрул в кръвообращението или представляват скрития резерв за образуването на нови тъканни клетки, които могат да бъдат мобилизирани за целите на възстановяване и растеж. Например, ендотелните клетки-прогенитори играят специална роля за преодоляване на сепсиса.

Обикновено сепсисът се задейства от бактериални токсини, които водят до засилена некроза и апоптоза (програмирана клетъчна смърт) на ендотелните клетки в съдовете. Вече е доказано, че в такива случаи повишеното ниво на определени цитокини води до повишено освобождаване на ендотелни прогениторни клетки от костния мозък и по този начин до увеличаване на механизма за възстановяване на възстановените увредени стени на вътрешния съд.

заболявания

Като потенциални тъканни клетки, прогениторните клетки поемат задачата да влязат в случай на заболяване или нараняване, за да се отстранят възможно най-възможното увреждане на тъканите.

Многоетапните етапи на активиране и диференциация на прогениторните клетки означават, че те могат сами да доведат до болестни симптоми чрез придобити или генетични, вродени дефекти. Острата левкемия е добре известно заболяване на прогениторните клетки, които осигуряват снабдяването с бели или червени кръвни клетки или кръвни тромбоцити. Злокачествените прогениторни клетки се разпространяват в костния мозък и изместват функционалните прогениторни клетки. Това води преди всичко до анемия и липса на тромбоцити в кръвта (тромбоцити).

Злокачествените клетки могат да се разпространят в почти всички тъкани, включително кожата и лигавиците. Те дори са осезаеми като малки възли в устната лигавица. Някои други видове рак също се основават на променени стволови и потомствени клетки. В повечето случаи това са мутирали стволови клетки, от които се развиват съответно модифицирани предшественици, които имат дефекти в определени протеинови комплекси и поради това се делят непроверени, незасегнати чрез деактивиране на цитокините.