Stamfadercelle

Forfædre celler har pluripotente egenskaber og danner reservoiret i forskellige vævstyper, hvorfra somatiske vævsceller dannes gennem proliferation og differentiering.

De stammer fra den asymmetriske opdeling af pluripotente stamceller, hvoraf den ene dattercelle udvikler sig som en stamfadercelle, og den anden afslutter stamcellerbestanden. Progenitorceller spiller en afgørende rolle i dannelsen af ​​nyt væv.

Hvad er en stamcelle?

Udtrykket progenitorceller betegner forløberceller for visse typer væv. De opstår gennem asymmetrisk opdeling fra voksne, multipotente stamceller.

En dattercelle i den opdelte stamcelle udvikler sig til en stamfadercelle, mens den anden dattercelle forbliver i det multipotente stamcellestadium og afslutter forsyningen med stamceller igen. Voksne stamceller er hidtil blevet påvist i over 20 typer væv. Efter opdelingen af ​​en stamcelle mister forfadercellen sin multipotens i flere trin - stimuleret af vækstfaktorer - og differentieres til den somatiske vævscelle i det væv, som den er beregnet til.

Dette betyder, at den oprindelige multipotens først ændres til en pluripotens, hvilket er nødvendigt for udviklingen af ​​forskellige somatiske celler i et væv, før cellen fuldstændigt differentieres til somatiske vævsceller med fuldstændigt tab af dens multipotens eller pluripotens og dens evne til at opdele. Der er indikationer på, at den stigende bestemmelse af stamceller på et specielt væv stadig er reversibel op til et vist udviklingsstadium. Differentieringen af ​​cellerne styres af vævsspecifikke vækstfaktorer.

Forskningsområdet, der beskæftiger sig med stamfædeceller, er underlagt dynamisk udvikling, så der endnu ikke er udviklet nogen generel nomenklatur. Nogle forskere bruger derfor stadig ordene stamfadercelle og stamcelle som synonymer. Da stamceller adskiller sig fra væv til væv med hensyn til deres udviklingspotentiale, omtales de undertiden som bestemte stamceller.

Anatomi & struktur

Fortrædelsescellernes særegenhed er deres stadig delvist eksisterende evne til at modnes til forskellige celler i et væv. De adskiller sig derfor fra væv til væv. For eksempel skelnes der mellem hæmatopoietiske og endotel-stamceller.

Fra de hæmatopoietiske precursorceller, der hovedsageligt er placeret i knoglemarven, kan hvide eller røde blodlegemer udvikle sig i løbet af yderligere differentieringstrin. Endoteliale stamceller cirkulerer hovedsageligt i blodet og kommer også fra knoglemarven. Om nødvendigt bruges de til at reparere blodkar og til at skabe nye (angiogenese). Endotheliale afkommeceller bærer allerede proteiner, der er karakteristiske for vaskulært endothelia på deres overflade. Hidtil er der påvist stamceller i mere end 20 forskellige typer væv, herunder i hjernen og det perifere nervesystem.

Som regel kaldes stamfaderceller, der er specialiserede i visse typer væv, blaster, f.eks. B. som osteoblaster, myeloblasts, neuroblasts og mange flere. De er kendetegnet ved det faktum, at de normalt ikke endnu er blevet tildelt en bestemt type celle. Typiske morfologiske træk ved sprængningerne er en forstørret cellekerne, en høj andel af endoplasmatisk retikulum, en højenergimetabolisme baseret på et stort antal mitokondrier og mange andre træk.

Funktion & opgaver

Som regel mister differentierede somatiske celler i et bestemt væv ikke kun deres evne til at opdele, men også deres evne til at regressere ind i stamceller. De kaldes også unipotente, fordi - hvis de stadig er i stand til at dele sig - de kun kan producere celler af samme type med de samme egenskaber, når de opdeles. Tabet af opdelingsevnen adskiller sig fra vævstype til vævstype og forekommer af sikkerhedsmæssige årsager, da ellers konstant nye væv kun kan dannes med mindre forstyrrelser, hvilket næsten uundgåeligt kan føre til problemer.

Progenitorceller har derfor i det væsentlige opgaven at erstatte vævsceller efter skader eller vævstab forårsaget af sygdom eller at sikre den nødvendige genopfyldning af specialiserede vævsceller under vækstprocesser. Mobiliseringen af ​​stamcellerne foregår efter behov og kontrolleres af forskellige cytokiner og interleukiner. Afhængig af typen af ​​væv fungerer stamcellerne som en patrulje i blodbanen, eller de repræsenterer den skjulte reserve til dannelse af nye vævsceller, som kan mobiliseres til reparations- og vækstformål. For eksempel spiller endotelcelle stamceller en særlig rolle i at overvinde sepsis.

Sepsis udløses normalt af bakterietoksiner, som fører til øget nekrose og apoptose (programmeret celledød) af endotelceller i karene. Det er allerede bevist, at et øget niveau af visse cytokiner i sådanne tilfælde resulterer i en forøget frigivelse af endotheliale stamceller fra knoglemarven og således en stigning i reparationsmekanismen til restaurering af de beskadigede indre karvægge.

sygdomme

Som potentielle vævsceller påtager progenitorceller opgaven at træde ind i tilfælde af sygdom eller skade for at eliminere den lidte vævsskade så godt som muligt.

Forfadercellernes flertrinsaktiverings- og differentieringsstadier betyder, at de selv kan føre til sygdomssymptomer gennem erhvervede eller genetiske, medfødte defekter. Akut leukæmi er en velkendt sygdom hos stamceller, som er ansvarlige for genopfyldning af hvide eller røde blodlegemer eller blodplader. Ondartede stamceller spredes i knoglemarven og fortrænger de funktionelle stamceller. Dette resulterer primært i anæmi og mangel på blodplader (thrombocytter).

De ondartede celler kan sprede sig i næsten alt væv, inklusive hud og slimhinder. De kan endda mærkes som små knuder i mundslimhinden. Nogle andre kræftformer er også baseret på ændrede stam- og stamceller. I de fleste tilfælde er disse muterede stamceller, hvorfra der udvikles tilsvarende modificerede forstadieceller, som har defekter i visse proteinkomplekser og derfor deler ukontrolleret, upåvirket af deaktivering af cytokiner.