Стовбурові клітини
Штамові клітини як первинні клітини, що зустрічаються в усіх багатоклітинних організмах. Самовідновлення та її здатність проходити величезну кількість циклів поділу і залишатися недиференційованими. Проведення клінічних випробувань з лікування патологій.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 22.04.2015 |
| Размер файла | 16,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Стовбурові клітини
Стовбурові клітини, також відомі як штамові клітини -- це первинні клітини, що зустрічаються в усіх багатоклітинних організмах. Ці клітини можуть самовідновлюватися шляхом поділу клітини, а також можуть дифференціюватися в досить велику кількість спеціалізованих типів клітин. Дослідження стовбурових клітин людини розпочалося з відкриття канадських учених Ернеста Мак Кулоха (Ernest A. McCulloch) та Джеймса Тілла (James E. Till) у 1960. клітина диференційований патологія
Існують дві досить широкі категорії стовбурових клітин ссавців: ембріональні стовбурові клітини, що походять безпосередньо від бластоцисти, та стовбурові клітини дорослого організму, що знаходяться у зрілих тканинах. У ембріонах, що розвиваються, стовбурові клітини можуть дифференціюватися в усі спеціалізовані ембріональні тканини. Стовбурові клітини дорослого організму діють як репараційна система для тіла, підтримуючи потрібну кількість спеціалізованих клітин.
Так як стовбурові клітини можна вирощувати та програмувати на спеціалізацію (наприклад, отримати м'язи чи нервову тканину) завдяки методу клітинних культур, їх стали вживати для лікування хворих (це так звана Клітинна терапія). Кістковий мозок може бути одним із джерел стовбурових клітин.
Властивості стовбурових клітин
Особливість стовбурових клітин полягає у тому, що вони мають такі основні властивості:
· Самовідновлення -- здатність проходити величезну кількість клітинних циклів клітинного поділу і залишатися недифференційованими.
· Безмежні можливості -- можливість диффренціюватися у будь-який клітинний тип. Це робить стовбурові клітини тотипотентними чи плюрипотентними, хоча деякі мультипотентні чи навіть уніпотентні попередники деяких клітинних ліній теж часом називають стовбуровими клітинами.
Ці якості можна підтвердити in vitro за допомогою такого методу, як аналіз клонів, де аналізуються нащадки однієї клітини. Проте, in vitro умови клітинної культури можуть змінювати поведінку клітин, тому з таких експериментів до кінця не відомо, чи будуть стовбурові клітини поводити себе таким самим чином в умовах in vivo. Навіть часом мають місце дебати, чи можна вважати дійсно стовбуровими клітинами деякі запропоновані популяції дорослих клітин?
Визначення потенціалу стовбурових клітин
Потенціал стовбурових клітин -- це можливість їхнього перетворення на дифференційовані типи клітин.
· Тотипотентні стовбурові клітини отримують унаслідок злиття сперматозоїду з яйцеклітиною. Клітини, що утворюються внаслідок декількох перших поділів заплідненої яйцеклітини теж тотипотентні. Ці клітини можуть перетворитися на ембріональні та екстраембріональні (поза-ембріональні) типи клітин.
· Плюрипотентні стовбурові клітини походять від тотипотентних клітин і можуть утворити клітини трьох зародкових шарів.
· Мультипотентні стовбурові клітини можуть утворювати лише близькі типи клітин (наприклад, гематопоетичні стовбурові клітини утворюють червоні кров'яні тільця, білі кров'яні тільця, тромбоцити тощо).
· Уніпотентні стовбурові клітини можуть перетворитися лише на один тип клітин, але мають здатність до самовідтворення, що відрізняє їх від «не стовбурових» клітин.
Ембріональні стовбурові клітини
Ембріональні стовбурові клітинні лінії (ЕС клітинні лінії) -- це культури клітин, що походять від тканин епібласту (внутрішньої клітинної маси бластоцисти). Бластоциста -- це ранній ембріон (приблизно 4 -- 5 день ембріону людини); містить від 50 до 150 клітин. ЕС клітини є плюрипотентними, вони дають початок усім трьом шарам ембріону: ектодермі, ендодермі та мезодермі. Іншими словами, вони можуть перетворитися на усі типи клітин дорослого організму (тобто більше 200 типів клітин) під дією необхідних стимулів. ЕС клітини не можуть утворити екстра-ембріональні (позаембріональні) оболонки чи плаценту.
Без стимулів до дифференціації ЕС клітини будуть продовжувати поділ in vitro; кожна дочірня клітина зостанеться плюрипотентною. Плюрипотенція ЕС клітин була перевірена як in vitro, так і in vivo. Тобто, ці клітини дійсно можна назвати стовбуровими клітинами.
Завдяки своїм здібностям до безмежного розвитку і плюрипотентності ембріональні стовбурові клітини є потенційним матеріалом для регенеративної медицини і заміщення тканин після поранень чи хвороб. Сьогодні немає жодної достовірної інформації щодо медичного використання ембріональних стовбурових клітин. Це не дивно, зважаючи на те, що багато країн увели мораторій як на дослідження ЕС клітин, так і на одержання нових ліній ЕС клітин.
Стовбурові клітини дорослого організму
Стовбурові клітини дорослого організму -- це недифференційовані клітини, що розповсюджені по всьому тілу. Вони розмножуються і заміщують клітини, що померли, та відновлюють пошкоджені тканини тіла. Ці клітини відносяться до соматичних (від грецького слова Ущмбфйкут, тобто тіло) стовбурових клітин; вони знаходяться у тілах як дітей, так і дорослих.
Основні дослідження стовбурових клітин дорослого організму пов'язані з визначенням їхньої здібності до необмеженого самовідтворення та їхнього потенціалу дифференціюватися. Багато клітинних ліній, що звуться стовбуровими клітинами дорослого організму, краще було б визначити як клітини-попередники, бо вони мають обмежені здібності до дифференціювання.
Але все ж таки деякі мультипотентні чи навіть уніпотентні клітини-попередники у дорослому організмі можуть мати велике значення у регенеративній медицині. Уживання стовбурових клітин дорослого організму у дослідженнях та в медицині не викликає такі етичні питання, як уживання ембріональних стовбурових клітин. Одержання стовбурових клітин дорослого організму не пов'язане зі знищенням ембріону. На відміну від досліджень ембріональних стовбурових клітин, на дослідження стовбурових клітин дорослого організму виділяються значні кошти. Стовбурові клітини дорослого організму виділяють з тканин дорослих. Такі дослідження здебільшого проводилися із клітинами людини та модельних тварин -- миші й пацюка.
Поділ стовбурових клітин
Для того, щоб самовідтворюватися і перетворюватися в інші типи клітин, стовбурові клітини розмножуються двома різними шляхами. Симетричний поділ, коли обидві дочірні клітини стовбурові, і асиметричний поділ, коли одна дочірня клітина стовбурова, а інша -- клітина-попередник для інших типів клітин. Клітина-попередник має менше можливостей для самовідтворення, ніж стовбурова клітина. Клітина-попередник проходить декілька етапів поділу клітини перед тим, як остаточно диференціюватися у зрілу клітину. Цілком імовірно, що різниця на молекулярному рівні між симетричним та асиметричним поділом полягає у розподілі між дочірніми клітинами білкового рецептору, що знаходиться на цитоплазматичній мембрані. Проте цей механізм ще не достатньо досліджений.
Інша теорія полягає в тому, що стовбурові клітини залишаються недиференційованими завдяки зовнішнім сигналам у їхній особливій ніші. Коли стовбурові клітини залишають цю нішу або більше не отримують відповідного сигналу, вони починають диференціюватися. Роботи на дрозофілі довели, що існує спеціальний сигнал dpp, який стримує стовбурові клітини дрозофіли від диференціювання.
Також були вивчені сигнали, що стимулюють перепрограмування клітин до ембріонального виду. Ці сигнальні шляхи об'єднують декілька транскрипційних факторів, у тому числі й білок-онкоген c-Myc. Початкові дослідження показують, що трансформація мишачих клітин у поєднанні із сигналами, що стримують диференціацію, може повернути процес диференціації у зворотний бік і примусити зрілі клітини перетворитися знову на плюрипотентні. Але необхідність трансформувати ці клітини за допомогою білка-онкогену може стримати уживання цього методу у терапевтичних цілях.
Використання у медицині
Дослідники у галузі медицини впевнені, що стовбурові клітини мають потенціал змінити зовнішній вигляд людських хвороб. Існує величезна кількість лікувальних методів, що опираються на стовбурові клітини. Проте більшість з них використовується досить рідко, бо це здебільшого експериментальні методи, до того ж вони не завжди ефективні. Медики-дослідники уважають, що стовбурові клітини можна використовувати для лікування онкозахворювань, хвороби Паркінсона, пошкоджень спинного мозку, м'язів тощо. Тим часом досі ще не визначеною є суспільна та наукова позиція щодо етичного аспекту вживання стовбурових клітин у медицині.
Проте стовбурові клітини вже досить успішно використовуються у наукових дослідженнях, і далеко не всі вчені розділяють думку, що єдиною метою цих досліджень є клітинна терапія. Вони вважають, що дослідження стовбурових клітин є досить цінним і саме по собі.
Сьогодні в Україні дозволено проведення клінічних випробувань (Наказ МОЗ України № 630 «Про проведення клінічних випробувань стовбурових клітин», 2008 р.) з лікування наступних патологій із застосуванням стовбурових клітин: панкреонекроз, цироз печінки, гепатити, опікова хвороба, цукровий діабет II типу, розсіяний склероз, критична ішемія нижніх кінцівок. Першим, хто отримав право на проведення клінічних випробувань в галузі застосування стовбурових клітин в Україні, став Інститут клітинної терапії. За допомогою стовбурових клітин пуповинної крові вже успішно проведено лікування десятків пацієнтів з цими захворюваннями.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Історія вивчення клітини, характеристика клітинної теорії. Дослідження будови рослинної клітини: ультра структура (мікроскопічна будова); біологічні мембрани та їх функції; цитоскелет, мікротрубочки і мікрофіломенти; ядро; ендоплазматична сітка; рибосоми.
реферат [5,7 M], добавлен 08.12.2010Типи клітинної організації. Структурно-функціональна організація еукаріотичної клітини. Вплив антропогенних чинників на довкілля. Будова типових клітин багатоклітинного організму. Ракція клітин на зовнішні впливи. Подразливість та збудливість клітин.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.12.2012Стовбурові клітини як прародительки всіх без винятку типів клітин в організмі, знайомство з функціями. Загальна характеристика методу виділення клітин, вирощування органів на поживних середовищах. Аналіз найвідоміших прикладів наукових досягнень.
презентация [871,2 K], добавлен 02.02.2014Основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів. Основні типи клітин. Будова, розмноження клітин та утворення білка. Колоніальні та багатоклітинні організми. Заміщення відмерлих та пошкоджених тканин організму. Способи поділу клітин.
презентация [5,6 M], добавлен 18.12.2011Основні процеси, за допомогою якого окремі клітини прокаріотів і еукаріотів штучно вирощуються в контрольованих умовах. Здатність перещеплених клітин до нескінченного розмноженню. Культивування клітин поза організмом. Основні види культур клітин.
презентация [1,3 M], добавлен 16.10.2015Ультраструктура та механізм регенерації клітин. Просвічуюча та скануюча електронна мікроскопія. Об'ємне зображення клітин. Електронограма інтерфазного ядра. Проведення складних морфометричних вимірювань у клітини завдяки використанню цитоаналізаторів.
презентация [13,3 M], добавлен 24.02.2013Взаємодія барвників із структурами бактеріальної клітини. Ріст і розмноження бактерій. Культивування вірусів в організмі тварин. Фізичні методи дезінфекції. Гетерогенність популяцій мікроорганізмів. Бактеріостатичний, бактерицидний ефект дії антибіотиків.
контрольная работа [60,4 K], добавлен 24.02.2012Основні положення нейронної теорії. Структурна модель та елементи нервової системи, обмін речовин, кровопостачання. Клітини глії; основні функції нейронів: сприймаючі, інтегративні, ефекторні. Механізм обробки і передачі інформації в нервовій системі.
реферат [24,7 K], добавлен 11.11.2010Структурна організація, розвиток та походження клітини, її функції та компоненти. Метаболізм, відносини із середовищем; плазмолема. Клітинна теорія Пуркін'є, Шлейдена, Шванна. Будова та відмінності між клітинами рослин і тварин. Хімічний склад цитоплазми.
презентация [9,2 M], добавлен 22.06.2014Процес передачі нащадкам спадкових детермінантів не хромосомними структурами клітини. Цитоплазматична спадковість. Гени чоловічої цитоплазматичної стерильності. Предетермінація цитоплазми і материнський ефект. Успадкування через інфекцію і ендосимбіонтів.
презентация [419,6 K], добавлен 04.10.2013Сучасний стан проблеми інформаційних технологій в молекулярній та клітинній біології. Приклади створення відповідних математичних і комп'ютерних моделей та програм: модель віртуальної клітини та гідролізу крохмалю. Моделювання очищення стічних вод.
контрольная работа [21,7 K], добавлен 26.12.2010Біосинтез білка. Будова рибосом прокаріотів та еукаріотів. Роль мембран у формуванні клітинних компартментнів. Ароморфози як біологічний процес. Асиметричність плазматичної і внутрішніх мембран клітини. Транспортування речовин через мембрани.
контрольная работа [69,2 K], добавлен 04.11.2010Зміст поняття "клон". Вдале клонування соматичних клітин. Реагрегація бластерометрів, трансплантація ядер ембріонів. Перенесення ядра соматичної клітини в яйцеклітину. Відхилення, порушення розвитку клонованих тварин різних видів. Трансгенні риби.
лекция [2,4 M], добавлен 28.12.2013Віруси як дрібні неклітинні частки, що складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки. Відкриття існування вірусів вченим Івановським. Склад вірусів. Проникнення вірусної частинки в клітину. Механізм інфікування, зараження клітини.
презентация [6,3 M], добавлен 04.05.2014Будова організму людини. Саморегуляція як його універсальна властивість. Біологічний і хронологічний вік. Вплив способу життя вагітної жінки на розвиток плоду. Поняття процесу росту і розвитку дітей. Вікова періодизація. Процеси життєдіяльності клітини.
контрольная работа [1011,7 K], добавлен 27.10.2014Характеристика білків позаклітинного матриксу печінки. Порушення структури еластину. Будова та синтез молекули колагену. Стелатні клітини печінки як основні продуценти компонентів позаклітинного матриксу печінки. Накопичення та зберігання вітаміну А.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.03.2013Ферменти, їх біологічна роль та хімічна природа. Рух цитоплазми, тургор, плазмоліз і деплазмоліз. Будова і функції ядра. Цитоплазма, будова і функції цитоскелета. Вплив несприятливих факторів на органоїди клітини. Клітинна теорія Шванна та Шлейдена.
методичка [7,4 M], добавлен 10.10.2013Класичний приклад контактної регуляції. Біологічно активні хімічні речовини, за допомогою яких здійснюється передача електричного імпульсу від нервової клітини через синаптичний простір між нейронами. Характеристика молекулярних рецепторів і трансмітерів.
реферат [3,1 M], добавлен 06.09.2015Види губок, типи будови, розмноження. Значення губок у природі та житті людини. Використання морських губок у медицині, косметології, бані, для купання немовлят, для полірування деталей і як добрива. Морська губка, яка успішно вбиває ракові клітини.
презентация [5,1 M], добавлен 25.04.2013Застосування регуляторів росту в сучасних технологіях виробництва продукції рослинництва. Роль фітогормонів в обміні речовин та морфогенезі клітини. Дослідження впливу розчину бета-індолілоцтової кислоти на морфометричні показники проростків рослин.
статья [16,7 K], добавлен 02.12.2014
