Stem ćelije

Izvorna ćelija, klicina ili matična ćelija (engl. stem cell) je nediferencirana ćelija koja ima neograničenu sposobnost deobe, pri čemu posle svake deobe jedna od novonastalih kćerki-ćelija raste i diferencira se u određenom pravcu, a druga ostaje nediferencirana, izvorna ćelija. Karakteriše ih sposobvnost obnavljanja kroz mitotske deobe.

Šta su matične ćelije?

Pojavljuju se kod embriona, a u nekim tkivima postoje tokom čitavog života organizma, gde obezbeđuju prekursore iz kojih će nastati diferencirane ćelije. Embrionalne matične ćelije kod sisara izolovane su iz unutrašnje ćelijske mase blastocista i tokom embrionalnog razvića diferenciraju se u sva specijalizovana embrionalna tkiva.

Matične ćelije se razlikuju od drugih vrsta ćelija po dvema važnim osobinama:

1. to su nespecijalizovane (nediferencirane) ćelije sposobne da se obnavljaju kroz mitoze ponekad i posle dugog perioda neaktivnosti;

2. pod određenim fiziološkim ili eksperimentalnim uslovima mogu biti podstaknute da postanu ćelije sa posebnim funkcijama; u nekim organima, kao što su crevo ili koštana srž, matične ćelije se neprekidno dele u svrhu popravke i zamene dotrajalih ćelija; u drugim organima, kao što su npr. pankreas i srce, matične ćelije počinju da se dele samo po određenim, posebnim uslovima.

Po čemu su matične ćelije jedinstvene?

Bez obzira na njihovo poreklo matične ćelije imaju tri opšte osobine po kojima se razlikuju od ostalih ćelija:

• imaju sposobnost deobe i obnavljanja duže vreme (nekoliko meseci do godinu dana zavisno od tipa matične ćelije)
• nediferencirane su (nespecijalizovane)
• od njih mogu postati diferencirane ćelije

Za razliku od mišićnih, krvnih ili nervnih ćelija koje nemaju sposobnost deobe u odraslom organizmu, matične ćelije su sposobne za samoreprodukciju. U laboratorijskim uslovima od neke početne populacije matičnih ćelija za nekoliko meseci mogu da nastanu milioni ćelija.

Kada su otkrivene?

Pre više od 30 godina, tačnije 1981. otkrivene su embrionalne matične ćelije iz embriona miševa. Nešto kasnije, 1998. pronađena je metoda za izolovanje matičnih ćelija iz humanih embriona i njiho razmnožavanje u laboratorijskim uslovima. Takve ćelije se nazivaju humane embrionalne ćelije. Embrioni koji se koriste za ova istraživanja stvoreni su oplođenjem in vitro (u epruveti), odnosno, van organizma ili ih dobrovoljno doniraju davaoci. U 2006. god. je napravljen novi proboj u istraživanjima matičnih ćelija kod odraslih osoba. Neke specijalizovane ćelije odraslog organizma su genetski reprogramirane tako da dobiju svojstva matičnih ćelija. Takve ćelije dobijaju naziv indukovane pluripotentne matične ćelije.

Zašto su važne?

Matične ćelije su za žive organizme važne iz mnogo razloga. U embrionu čoveka starom 3-5 dana, tada se naziva blastocist, unutrašnja ćelijska masa (čine je matične ćeije) odgovorna je za nastanak svih vrsta ćelija i organa kao što su srce, pluća, koža, polne ćelije i dr. U nekim tkivima odraslih organizama, kao što je koštana srž, grupacije matičnih ćelija nadoknađuju dotrajale ili ćelije oštećene usled povrede ili bolesti.

S' obzirom na njihove jedinstvene regenerativne sposobnosti, matične ćelije nude nove mogućnosti u lečenju šećerne bolesti i bolesti srca. Istraživanja ovih ćelija dovode do novih saznanja o osobinama ćelija kao i do potpunijeg shvatanja kako se iz jedne ćelije razvije čitav organizam.

Vrste matičnih ćelija

Do nedavno su naučnici radili uglavnom sa dve vrste matičnih ćelija životinja i ljudi:

1. embrionalne matične ćelije

2. somatske ćelije odraslih osoba

Prema razvojnom potencijalu mogu se razlikovati:

• totipotentne
• pluripotentne
• multipotentne
• unipotentne.

Totipotentne matične ćelije imaju najveći razvojni potencijal, od njih može nastati bilo koji tip od preko 200 ćelija koje ima organizam čoveka. Totipotentne su embrionalne ćelije do stupnja od 8 blastomera.

Pluripotentne nastaju razvićem totipotentnih i od njih ne mogu nastati svi tipovi ćelija, kao od totipotentnih, ali može nastati veliki broj. Pripadaju im embrionalne matične ćelije unutrašnje ćelijske mase blastocista od koje će nastati klicini listovi. Njihov rast je moguć i u kulturi tkiva.

Multipotentne izvorne ćelije su malobrojne nediferencirane ćelije unutar tkiva odraslog organizma koje se mogu diferencirati u ćelije međusobno blisko povezane kao što su ćelije hematopojeze u koštanoj srži, matične ćelije strome koštane srži i dr.

Za više podataka pogledati hematopojeza

Unipotentne mogu da daju samo jedan tip ćelija, a po sposobnosti samoobnavljanja razlikuju se od nematičnih ćelija. Tipične unipotentne ćelije su ćelije bazalnog sloja epidermisa, parenhimske ćelije jetre i dr. Zaslužne su za regeneraciju tkiva.

• Pogledaj ovde

Tekst nije završen - radovi su u toku

Literatura

• Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, beograd, 1989.
• Pantić, V: Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 1997.
• Trpinac, D: Histologija, Kuća štampe, Beograd, 2001.
• Šerban, M, Nada: Pokretne i nepokretne ćelije - uvod u histologiju, Savremena administracija, Beograd, 1995.
• Šerban, M, Nada:Ćelija-strukture i bolici, ZUNS, Beograd, 2001.