Progenitor celica

Progenitorne celice imajo pluripotentne lastnosti in tvorijo rezervoar v različnih vrstah tkiva, iz katerih se s proliferacijo in diferenciacijo tvorijo somatske tkivne celice.

Izhajajo iz asimetrične delitve pluripotentnih matičnih celic, od katerih se ena hčerinska celica razvija kot rodna celica, druga pa dopolnjuje zalogo matičnih celic. Progenitorne celice igrajo ključno vlogo pri tvorbi novega tkiva.

Kaj je celica potomcev?

Izraz celice predhodnika označuje predhodne celice določenih vrst tkiva. Nastanejo z asimetrično delitvijo odraslih, multipotentnih matičnih celic.

Ena hčerinska celica razdeljene matične celice se razvije v potomče, druga hčerinska celica pa ostane v fazi multipotentnih matičnih celic in znova zaključi oskrbo matičnih celic. Matične celice odraslih so bile doslej odkrite v več kot 20 vrstah tkiva. Po delitvi matične celice progenitorna celica izgubi več potenciala v več korakih - spodbudijo jih rastni faktorji - in se diferencira v somatsko tkivno celico tkiva, ki mu je namenjeno.

To pomeni, da se prvotna multipotenca najprej spremeni v pluripotenco, ki je potrebna za razvoj različnih somatskih celic znotraj tkiva, preden se celica popolnoma diferencira v celice somatskega tkiva s popolno izgubo svoje multipotencialnosti ali pluripotentnosti in zmožnosti delitve. Obstajajo znaki, da je vse večja določitev potomskih celic na posebnem tkivu do določene stopnje razvoja še vedno reverzibilna. Diferenciacijo celic nadzirajo tkivno specifični rastni faktorji.

Raziskovalno področje, ki se ukvarja s celicami potomcev, je podvrženo dinamičnemu razvoju, tako da še ni razvita nobena splošno veljavna nomenklatura. Nekateri raziskovalci zato še vedno uporabljajo izraze celice potomcev in matične celice kot sopomenke. Ker se celice potomcev od tkiva do tkiva razlikujejo glede na njihov razvojni potencial, jih včasih imenujemo določene matične celice.

Anatomija in struktura

Posebnost celic potomcev je njihova še vedno delno obstoječa sposobnost zorenja v različne celice znotraj tkiva. Zato se od tkiva do tkiva razlikujejo. Na primer, razlikujemo med hematopoetskimi in endotelnimi celicami potomcev.

Iz hematopoetskih predhodnih celic, ki se nahajajo večinoma v kostnem mozgu, se lahko v nadaljnjih korakih diferenciacije razvijejo bele ali rdeče krvne celice. Endotelne progenitorne celice krožijo predvsem v krvi in ​​prihajajo tudi iz kostnega mozga. Po potrebi se uporabljajo za obnovo krvnih žil in za ustvarjanje novih (angiogeneza). Endotelne progenitorne celice že nosijo beljakovine, značilne za vaskularni endotel, na svoji površini. Do danes so bile celice potomcev odkrite v več kot 20 različnih vrstah tkiva, tudi v možganih in perifernem živčnem sistemu.

Praviloma se potomče celice, specializirane za določene vrste tkiva, imenujejo blasti, npr. B. kot osteoblasti, mieloblasti, nevroblasti in še veliko več. Zanje je značilno, da običajno še niso dokončno dodeljene določeni vrsti celice. Značilne morfološke značilnosti blastov so povečano celično jedro, visok delež endoplazmatskega retikuluma, visoko energijski metabolizem, ki temelji na velikem številu mitohondrijev in številne druge značilnosti.

Funkcija in naloge

Praviloma diferencirane somatske celice določenega tkiva ne izgubijo samo sposobnosti delitve, temveč tudi sposobnost regresiranja v celice potomcev. Imenujejo jih tudi unipotentne, ker lahko - če jim še vedno uspejo deliti -, lahko proizvajajo celice iste vrste z enakimi lastnostmi, ko se delijo. Izguba sposobnosti delitve se razlikuje od vrste tkiva do tkiva in nastane zaradi varnostnih razlogov, saj bi se sicer lahko novo tkivo nenehno oblikovalo le z manjšimi motnjami, kar lahko skoraj neizogibno vodi v težave.

Progenitorne celice imajo zato v bistvu nalogo nadomestiti tkivne celice po poškodbah ali izgubi tkiva, ki jih povzroči bolezen, ali zagotoviti potrebno dopolnitev specializiranih tkivnih celic med rastnimi procesi. Mobilizacija progenitornih celic poteka po potrebi in je pod nadzorom različnih citokinov in interlevkinov. Odvisno od vrste tkiva progenitorne celice delujejo kot patrulja v krvnem obtoku ali predstavljajo skrito rezervo za nastanek novih tkivnih celic, ki jih je mogoče uporabiti za namene popravljanja in rasti. Na primer, endotelne celice potomcev igrajo posebno vlogo pri premagovanju sepse.

Sepso običajno sprožijo bakterijski toksini, ki vodijo do povečane nekroze in apoptoze (programirana celična smrt) endotelnih celic v žilah. Dokazano je že, da v takih primerih povišana raven nekaterih citokinov povzroči povečano sproščanje endotelnih progenitornih celic iz kostnega mozga in s tem povečanje mehanizma popravljanja za obnovo poškodovanih notranjih sten žil.

Bolezni

Celice potomcev kot potencialne tkivne celice prevzamejo nalogo, da v primeru bolezni ali poškodbe stopijo, da bi čim bolj odstranili poškodbe tkiva.

Faze večstopenjske aktivacije in diferenciacije potomskih celic pomenijo, da lahko same pripeljejo do bolezenskih simptomov s pridobljenimi ali genetskimi, prirojenimi napakami. Akutna levkemija je dobro znana bolezen potomskih celic, ki so odgovorne za obnavljanje belih ali rdečih krvnih celic ali trombocitov. Maligne celice potomcev se širijo v kostnem mozgu in izpodrivajo funkcionalne celice potomcev. Posledica tega je predvsem slabokrvnost in pomanjkanje krvnih ploščic (trombocitov).

Maligne celice se lahko razširijo v skoraj vsa tkiva, vključno s kožo in sluznico. Lahko jih občutimo celo kot majhne vozličke v ustni sluznici. Nekateri drugi raki temeljijo tudi na spremenjenih matičnih in potomskih celicah. V večini primerov gre za mutirane matične celice, iz katerih se razvijejo ustrezno spremenjene predhodne celice, ki imajo pomanjkljivosti v določenih beljakovinskih kompleksih in se zato neprekinjeno delijo, na katere ne vplivajo deaktivacije citokinov.