Monisoluisen organismin toiminnan perusta on tiettyä tehtävää suorittavien solujen erikoistuminen. Tämä solujen erilaistuminen alkaa alkion kehityksen varhaisessa vaiheessa. Mutta kehossamme on soluja, jotka pystyvät hankkimaan erilaisia erikoistumia koko ihmisen elämän ajan. Ja tämä koskee täysin hematopoieettisia kantasoluja, jotka ylläpitävät jatkuvaa verisolujen kvantitatiivista ja laadullista koostumusta.
Yleistä tietoa
Hematopoieettiset kantasolut (Hematopoietic Stem Cell, kreikan sanoista Haima - veri, Poiesis - luominen) ovat kantasoluja, jotka pystyvät rajattomasti jakautumaan ja erilaistumaan verisoluiksi.
Hemuodostuvat punaisessa luuytimessä ja erilaistuvat neljään suuntaan:
- Erytroidi (punasoluissa).
- Megakaryosyyttinen (verihiutaleissa).
- Myeloidi (moninukleaariset fagosyytit, leukosyytit).
- Imfoidi (lymfosyyteissä).
Hematopoieettinen kantasolusiirto (allogeeninen - luovuttaj alta, autologinen - omien solujen siirto) palauttaa hematopoieettisen järjestelmän, joka voi vaurioitua tietyissä sairauksissa, kemoterapiassa.
Ensimmäisen autogeenisten kantasolujen siirron suoritti vuonna 1969 E. Thomas (Seattle, USA). Nykyaikaiset tekniikat voivat 80 prosentissa tapauksista voittaa verisyövän. Tässä vaiheessa lääketieteellä on käytössään sikiölääketieteen menetelmät, jolloin hematopoieettisten kantasolujen luovutus saadaan napanuoraverestä, alkiokudoksesta, luuytimestä, rasvakudoksesta.
Tämän solumateriaalin ominaisuudet
Hematopoieettisilla kantasoluilla (hemosytoblasteilla) on kaksi pääominaisuutta:
- Kyky epäsymmetriseen jakautumiseen, jonka aikana muodostuu kaksi tytärsolua, jotka ovat identtisiä äidin kanssa. Solut eivät kuitenkaan erilaistu. Ne pysyvät monitehoisina hematopoieettisina kantasoluina. Tämä tarkoittaa, että he voivat valita minkä tahansa yllä olevista erikoistumispoluista.
- Erilaistumispotentiaalin esiintyminen hematopoieettisissa kantasoluissa. Tämä tarkoittaa, että kantasolut ovat jakautumassa ja tytärsolut alkavat toimiaerikoistuminen, muuttuen pitkälle erikoistuneiksi erytrosyyteiksi, verihiutaleiksi, lymfosyyteiksi, leukosyyteiksi.
Luuytimen hematopoieettisilla kantasoluilla, kuten kaikilla kehomme soluilla, on ikä - lyhyt "lapsuus", nopeasti lentävä "nuoruus", kun solut valitsevat "armeijan" tai "tutkimuksen" ja pitkä "maturiteetti".
Menen punasolujen tutkimiseen - anna heidän opettaa minua
Suurin osa luuytimessä olevista hematopoieettisista kantasoluista on lepotilassa – ne eivät jakautu. Mutta kun hemosytoblasti herää, se tekee tärkeimmän valinnan - synnyttääkö uusi multipotentti kantasolu tai aloittaa tytärsolujen erikoistumisprosessi. Ensimmäisessä tapauksessa solu voi pidentää "lapsuuttaan" loputtomiin, toisessa tapauksessa solut siirtyvät seuraavaan elämänsä vaiheeseen.
Aikuiset hematopoieettiset solut alkavat jakautua epäsymmetrisesti, mikä johtaa niiden erilaistumiseen ja erikoistumiseen. Muodostuu solujen esiasteita, jotka valitsevat "tutkimuksen" - myeloidisen kehityksen polun tai "armeijan" - lymfoidisen kehityksen polun.
Myeloidiset hemosytoblastit kehittyvät verihiutaleiksi, erytrosyyteiksi, makrofagileukosyyteiksi, granulosyyteiksi (leukosyyttien tyyppi - eosinofiilit, neutrofiilit tai basofiilit).
Imfosytoblastit synnyttävät elimistön immuunipuolustuksen soluja - T-lymfosyyttejä (tunnistavat vieraiden antigeenit), B-lymfosyyttejä (tuottavat vasta-aineita), T-auttajia (hyökkäävät vieraisiin soluihin), NK-lymfosyyttejä (tarjota vieraiden aineiden fagosytoosia).
Potentiaalin toteuttaminen
Hematopoieettiset kantasolut, jotka tulevat erilaistumisvaiheeseen, menettävät monitehonsa ja ymmärtävät potentiaalinsa. Useat tekijät vaikuttavat hemosytoblastien kehityspolun valintaan:
- Ympäristö - luuytimen eri alueet erottuvat eri tavoin.
- Etäältä vaikuttavat tekijät. Esimerkiksi erytropoietiinihormonia, joka stimuloi punasolujen muodostumista, syntetisoituu munuaisissa. Kaikkia näitä biologisesti aktiivisia aineita kutsutaan sytokiineiksi ja kasvutekijöiksi (lisäkilpirauhashormoni, interleukiini).
- Sympaattisen hermoston signaaleja, jotka välittävät tietoa kehon tilasta ja veren koostumuksesta.
Tänään hematopoieesin mekanismeja ei ole täysin selvitetty, ja ne odottavat edelleen Nobel-palkittujaan, jotka oppivat hallitsemaan hemosytoblastien kohtaloa.
Luytimensiirto
Tätä termiä käytetään useimmiten viittaamaan hematopoieettisten kantasolujen siirtoon. Tämä on laaj alti käytetty menetelmä verisairauksien, onkologisten ja geneettisten patologioiden hoidossa. Nykyaikaiset hoitomenetelmät mahdollistavat paitsi luovuttajan luuytimen käytön. Nykyään hematopoieettisten kantasolujen luovuttaja on ääreisveri, napanuoraveri ja sikiön (alkion) lääketieteen tuotteet.
Hemosytoblastisiirron olemus on seuraava. Alkuvaiheessa potilas käy läpi hoitovaiheen (säteilytys tai kemoterapia), jossa hänen oman luuytimensä toiminta vaimenee. Sitten potilaalle annetaansuspensio hematopoieettisista soluista, jotka asuttavat hänen hematopoieettisia elimiä ja palauttavat hematopoieettiset toiminnot.
Oma tai muut
Siirrä kantasolujen lähteestä riippuen:
- Automaattinen siirto. Tällä hoidolla potilaalle annetaan suspensio hänen omista hemosytoblasteistaan, jotka otetaan etukäteen ja säilytetään pakastettuina. Tämän tyyppistä siirtoa käytetään lymfoomien, neuroblastooman, aivokasvainten ja muiden kiinteiden pahanlaatuisten kasvainten hoidossa.
- Allotransplantaatio. Tällöin käytetään luovuttajan hematopoieettisia soluja, jotka voivat olla joko potilaan lähisukulaisia tai luuytimen luovuttajarekistereistä valittuja.
Autotransplantaatiossa ei esiinny solujen hylkimistä eikä immuunikomplikaatioita, mutta tämä menetelmä ei ole aina tehokas. Allotransplantaatio on tehokas moniin synnynnäisiin (Fanconi-anemia, vaikea yhdistetty immuunipuutos) ja hankittu (leukemia, aplastinen anemia, myelodysplastinen oireyhtymä) veren ja hematopoieettisen järjestelmän sairauksiin, mutta edellyttää huolellista luovuttajan valintaa histoyhteensopivuuden vuoksi.
Yhteenveto
Mutta joka tapauksessa luuytimensiirtoon liittyy merkittävä riski potilaan terveydelle. Siksi se suoritetaan vain elintärkeässä välttämättömyydessä.
Nykyaikaiset luuytimensiirtomenetelmät ovat jo pelastaneet tuhansien potilaiden hengen, joilla on verisairauksia.
Varsinapanuoraveren soluja käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1987, ja nykyään nämä tekniikat ovat pelastaneet jo yli 10 000 potilasta. Samaan aikaan kehittyy napanuoraveren kantasolupankkeja, koska sitä voidaan ottaa enintään 100 ml ja vain kerran. Jäädytettynä solut säilyvät elinkelpoisina 20 vuotta, ja tällaisista pankeista on mahdollista poimia luovuttajan verta.
Toinen suunta kantasolusiirron kehityksessä on sikiöterapia, jossa käytetään alkioiden soluja. Niiden lähde on epäonnistunutta materiaalia. Mutta tämä on täysin eri artikkelin aihe.
