Стволовая клетка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Иерархия стволовых клеток.

Стволовые клетки — это иерархия незрелых клеток живых организмов, каждая их которых способна дифференцироваться (получать специализацию). Корнем этой иерархии является тотипотентная зигота. Первые несколько делений зиготы сохраняют тотипотентность и при потере целостности зародыша это может приводить к появлению монозиготных близнецов. К ветвям иерархии относятся плюрипотентные (омнипотентные) и мультипотентные (бластные) стволовые клетки. Листьями (конечными элементами) иерархии являются зрелые унипотентные клетки тканей организма.

[править] О стволовых клетках понятным языком

Стволовые клетки размножаются путём деления, как и все остальные клетки. Отличие стволовых клеток состоит в том, что они могут делиться неограниченно, а зрелые клетки обычно имеют ограниченное количество циклов деления.

Когда происходит созревание стволовых клеток, то они проходят несколько стадий. В результате, в организме имеется ряд популяций стволовых клеток различной степени зрелости. В нормальном состоянии, чем более зрелой является клетка, тем меньше вероятность того, что она сможет превратиться в клетку другого типа. Но всё же это возможно.

ДНК во всех клетках одного организма (кроме половых), в том числе и стволовых, одинакова. Клетки различных органов и тканей, например, клетки кости и нервные клетки, различаются только тем, какие гены у них включены, а какие выключены. Фактически, с осознанием существования зрелых и незрелых клеток был обнаружен новый уровень управления клетками. То есть, геном у всех клеток идентичен, но режим работы, в котором он находится — различен.

Фактически, стволовая клетка — это такой режим работы генома, при котором клетка хранится организмом для будущих нужд. Существование стволовых клеток — это не случайное явление, оно специально выработано в процессе эволюции. То есть, стволовые клетки — это не просто недозревшие клетки, а клетки, специально поддерживаемые организмом в незрелом, резервном состоянии. В различных органах и тканях существуют частично созревшие стволовые клетки, готовые быстро дозреть и превратиться в клетки нужного типа. Они называются бластными клетками. Например, частично созревшие клетки мозга — это нейробласты, кости — остеобласты и так далее.

Трансформацию, по всей видимости, могут запускать как внутренние причины, так и внешние. Любая клетка реагирует на внешние раздражители, в том числе и на специальные сигналы (медиаторы). Например, есть сигнал (вещество), служащий признаком перенаселённости. Если клеток становится очень много, то оно сдерживает деление. В ответ на сигналы клетка включает и выключает гены. То есть, это очень сложный механизм. В нём могут быть заложены как простые реакции, так и реакции с памятью, вроде перемены режима. По сути, исследования стволовых клеток — это исследование этого механизма. Если использовать аналогии с компьютерами, то ДНК — это программное обеспечение, а этот механизм — это выполняющиеся процессы в памяти, runtime-среда.