Celule stem
Alergologie si Imunologie
24 Noiembrie 2010 12:38


Introducere


Celule stem – celule care au potential de a se diferentia in diverse alte tipuri celulare, in timpul dezvoltarii embrionare sau in timpul vietii de adult.

Celule stem de la soarece cu marcaj fluorescent (imagine microscop optic)

celula stem soarece

Proliferarea reprezinta capacitatea celulelor de a se multiplica, producand colonii.

Diferentierea este fenomenul prin care precursorii celulari capata caracteristici corespunzatoare cu functiile pe care le vor avea celulele adulte.

Maturarea se desfatoara initial in paralel cu diferentierea, iar apoi continua maturarea celulelor complet diferentiate. Maturarea duce la schimbarea aspectului, structurii ti a proprietatilor celulare. Celulele tinere si putin diferentiate numite blasti se transforma in celule adulte, functionale.

Celulele stem:
•    Sunt celule nespecializate – nu indeplinesc alte functii, in afara de transformarea in celule specializate.
•    Au capacitate remarcabila de diviziune, chiar dupa perioade lungi de inactivitate
•    Se diferentiaza in alte celule, in functie de tesutul in care se afla si de alti factori externi
•    In anumite tesuturi (maduva hematogena, intestin) se divid cu regularitate, asigurand noi celule specializate
•    In alte tesuturi (pancreas, miocard, etc.) se divid si se diferentiaza doar in conditii speciale


Celule stem:
•    Embrionare – formeaza tesuturile fatului
•    De tip adult – numar redus de celule in diverse organe specializate, unde inlocuiesc celulele pierdute.

Celulele stem embrionare


Celulele stem embrionare au fost descoperite in anul 1981, pe animale de experienta. In 1998 au fost punse la punct tehnici de a obtine celule stem embrioanare umane, prin fertilizare in vitro.
Initial, celulele stem embrionare folosite pentru cercetare erau obtinute de la embrioni creati in scop reproductiv, care nu puteau fi transferati viitoarelor mame.

Embrioni umani (imagine microscop optic)

embrioni umani



Celulele stem embrionare sunt pluripotente – se pot diferentia in orice tip de celula.
Celulele stem de tip adult se diferentiaza in celule care fac parte din tesutul in care se afla.
De exemplu, celulele stem hematopoietice din maduva nu se pot diferentia in celule miocardice sau nervoase.

In anul 2006 au fost identificate modalitati prin care celulele stem de tip adult pot fi reprogramate genetic pentru a deveni pluripotente (iPSCs – induced pluripotent stem cells).

Celulele stem ofera noi oportunitati de tratament – terapii celulare sau intelegerea mecanismelor de aparitie a neoplaziilor..

Celulele stem embrionare au capacitate semnificativa de diviziune in conditii de laborator – de peste un an – spre deosebire de celulele stem non-embrionare.

Semnalele extra sau intracelulare care determina diferentierea celulelor stem nu sunt cunoscute in totalitate.
Celulele stem embrionare provin din embrioni obtinuti prin tehnici de fertilizare in vitro, donati apoi pentru scopuri de cercetare. Celulele stem sunt obtinute prin transferul de celule embrionare, de la embrioni aflati in stadiul de preimplantare.

Celulele embrionare sunt cultivate cu ajutorul unor medii speciale numite medii de cultura. Celulele stem embrionare sunt cultivate in prezent in recipiente care au suprafata interna captusita cu celule embrionice dermale provenite de la soarece. Acest strat numit feeder layer asigura un mediu de suport si participa la nutritia celulelor stem. Sunt studiate in prezent alte medii de suport, pentru a evita pasajul unor virusuri  de la soarece la om.

Colonie de celule stem (imagine microscop optic)

colonie de celule stem pe o membrana de soarece



Celulele stem care prolifereaza mult timp, fara a dezvolta anomalii genetice sunt folosite in continuare pentru cercetare si sunt numite linii celulare de celule stem embrionare.
Daca nu sunt respectate toate conditiile de cultura, celuele stem embrionare se diferentiaza spontan in celule specifice.

In prezent sunt in curs de stabilire protocoale pentru a dirija diferentierea celulelor stem embrionare catre linii specializate.
tesuturile obtinute ar putea fi folosite pentru transplatare la pacienti cu:
•    Diabet zaharat
•    Boala Parkinson
•    Sectiune medulara
•    Infarct miocardic
•    Distrofie muculara Duchenne, etc

Celulele stem de tip adult


Celulele stem de tip adult de mai numesc si celule stem somatice.

Celulele stem de tip adult (celule stem somatice):
•    Rolul principal este de a inlocui celulele pierdute prin apoptoza sau agresiune
•    Pot inlocui majoritatea tipurilor de celule care fac parte dintr-un tesut
•    Nu se cunoaste cu exactitate originea lor.

Anumite celule stem de tip adult sunt folosite in practica curenta pentru transplant. Un exemplu este transplantul medular, care se practica de aproximativ 40 de ani.
Exista dovezi care arata ca exista celule stem de tip adult atat la nivelul tesutului cerebral cat si in miocard, care ar putea constitui surse pentru formarea de tesut nou.
Celulele stem de la nivelul creierului se pot diferentia in:
•    Celule non-neuronale – astrocite, oligodendrocite
•    Celule neuronale

Se crede ca celulele stem rezida in zone specializate tisulare numite nise stem. Au fost identificate celule stem somatice in:
•    Creier
•    Miocard
•    Maduva hematogena
•    Sange periferic
•    Vase de sange
•    Tegument
•    Tract digestiv
•    Ficat
•    Ovare
•    Testicul
•    Muschi scheletici.

In aceste tesuturi exista un numar limitat de celule stem, care, in conditii de laborator, se divid de putine ori. Din aceste motive, obtinerea unui numar semnificativ de celule stem adulte este dificila.

Imagini celule stem: A. celula nediferentiata B. Neuronala

celula stem

Experimentele au aratat ca anumite celule stem somatice se pot diferentia in celule specializate care nu apartin tesutului din care provin. Acest proces se numeste transdiferentiere. Cercetarile in aceasta arie sunt inca in stadii initiale.

Aspecte etice legate de cercetarea pe celule stem


Celulele stem embrionare provin direct din embrion in stadiu de preimplantare a dezvoltarii sale.

Procedura de extractie va avea ca urmare directa blocarea posibilitatii respectivului embrion de a se dezvolta prin implantare in uter. Cu alte cuvinte existenta embrionului va lua sfarsit odata cu extragerea celulelor.


Problemele etice ale cercetarii pe celule stem embrionare depind intr-o mare masura de statutul atribuit embrionului.
Ce este embrionul?  Embrionul este o fiinta umana sau doar o aglomerare de celule?  Se considera ca, spre deosebire de orice grup de celule vii, embrionul are capacitatea de a se dezvolta intr-un organism uman unic, total diferit fata de entitatea din care s-a format.

In legislatia existenta la nivel international cele mai multe texte proclama dreptul la viata in general (Declaratia Universala a Drepturilor Omului din 1948, art.3), in timp ce altele, proclama dreptul la viata al copilului conceput (Conventia Americana a Drepturilor Omului din 1969)    
State in care cercetarea pe embrioni umani este interzisa: Irlanda, Germania, Austria, Elvetia, Norvegia, Ungaria, Polonia, Italia.
State in care cercetarea pe embrioni supranumerari donati de catre persoane care urmeaza un tratament pentru sterilitate este permisa: Canada, Suedia, Finlanda, Spania.

Romania, prin Legea nr. 17 din 22 februarie 2001, a ratificat Conventia pentru Protectia Drepturilor Omului si a Demnitatii Umane in Biologie si Medicina (adoptata la 4 aprilie 1997 la Oviedo) si a impus obligativitatea respectarii sale.

In articolul 18 al Conventiei de la Oviedo privind cercetarea pe embrioni in vitro se specifica ca este interzisa crearea de embrioni umani in scopuri de cercetare, iar atunci cand cercetarea pe embrioni in vitro este permisa de lege, aceasta va sigura o protectie adecvata a embrionului.

 

Bibliografie

Celule stem

Sursa imagini: http://commons.wikimedia.org



Ultima modificare 28 Noiembrie 2010 22:06
 

Adaugati comentariu

Cod de securitate
Reincarcati