Миелоидная стволовая клетка

Содержание
  1. Миелоциты: причины появления в крови, диагностика и лечение
  2. Виды миелоцитов
  3. Нормы показателя миелоцитов в костном мозге
  4. Причины появления в крови
  5. Миелоциты у детей и беременных женщин
  6. Как определить уровень миелоцитов
  7. Лечение
  8. Острый миелоидный лейкоз – не приговор!
  9. Что такое миелолейкоз?
  10. Причины развития миелоидной лейкемии
  11. Симптомы острого миелолейкоза
  12. Дополнительные признаки миелоидного лейкоза
  13. Диагностика заболевания
  14. Лечение и прогнозы при остром миелоидном лейкозе
  15. Виды стволовых клеток
  16. Классификация стволовых клеток
  17. Эмбриональные стволовые клетки
  18. Фетальные стволовые клетки
  19. Постнатальные стволовые клетки
  20. Гемопоэтические стволовые клетки
  21. Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
  22. Тканеспецифичные прогениторные клетки
  23. Стволовые клетки: виды, получение и источники, образование клеток
  24. МИКРООКРУЖЕНИЕ СТВОЛОВОЙ КЛЕТКИ
  25. ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН
  26. Гемопоэтические стволовые клетки – это… Общие сведения о гемопоэтических стволовых клетках
  27. Общие сведения
  28. Особенности данного клеточного материала
  29. Реализация потенциала
  30. Пересадка костного мозга
  31. Свои или чужие
  32. Подводим итог

Миелоциты: причины появления в крови, диагностика и лечение

Миелоидная стволовая клетка
Появление миелоцитов и других созревающих клеток в периферической крови недопустимо. Нарушение процессов кроветворения свидетельствует о развитии опасных процессов в организме человека гематологического и негематологического характера.

Виды миелоцитов

Миелоцит в мазке периферической крови

Миелоцитами называются клетки-предшественницы зрелых гранулоцитов — одной из разновидностей лейкоцитов.

Образование миелоцитов — это промежуточный этап гранулоцитопоэза, который начинается с митотического деления стволовой клетки.

Для того, чтобы полностью было понятно, что такое миелоциты и какое место они занимают в гемопоэзе, необходимо указать все формы клеток гранулоцитарного ростка кроветворения:

  1. Миелобласты — это клетки, которые появляются вследствие деления колониеобразующей стволовой клетки. Миелобласты утрачивают полипотентность — способность дифференцироваться в любые другие виды клеток. Основная их задача — обеспечение нормального созревания гранулоцитов.
  2. Промиелоциты — самые большие по размеру клетки во всех стадиях образования гранулоцитов. Уже на этом этапе созревания в клетках появляются первичные гранулы, которые делят промиелоциты на эозинофильные, базофильные и нейтрофильные.
  3. Миелоциты — образуются после третьего деления промиелоцитов. На такой стадии созревания зернистость клеток (включения) становится строго специфичной (вторичной), что позволяет уже четко разделять будущие нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Миелоциты — активно делящиеся клетки. От полноценности созревания миелоцитов зависит физиологическая активность и функциональность гранулоцитов.
  4. Метамиелоциты (юные лейкоциты) — такие клетки обладают низкой способностью к делению. Благодаря им происходит завершающий этап созревания гранулоцитов. Ядро метамиелоцитов претерпевает изменения, деля клетки на две большие группы — сегментоядерные и палочкоядерные.
  5. Гранулоциты — итог гранулоцитопоэза. Такие клетки называются полиморфно-ядерными, так как от их зернистости зависит тип клеток.

Таким образом, миелоциты — это клетки, которые определяют полноценный рост зрелых гранулоцитов. Относятся к зернистым лейкоцитам и дифференцируются в три основных вида белых клеток крови:

  • нейтрофилы,
  • эозинофилы,
  • базофилы.

Нормы показателя миелоцитов в костном мозге

Созревание клеток крови

Так как незрелые формы лейкоцитов должны проходить все этапы созревания в костном мозге, то и присутствовать они должны в норме только в костно-мозговом пунктате.

Если человек здоров, то причин, незрелым формам кровяных клеток поступать в системный кровоток, нет.

Для оценки состоятельности гранулоцитопоэза и всего кроветворения в целом применяется такой метод исследования, как костно-мозговая пункция (стернальная пункция, трепанобиопсия).

В норме гранулоцитарный (миелоцитарный) росток кроветворения даст следующие показатели при оценке миелограммы:

Клеточный состав костного мозга (гранулоцитопоэз)Количество, %
Недифференцированные бластные клетки0,1-1,1
Миелобласты0,2-1,7
Промиелоциты1,0-4,1
Миелоциты6,9-12,2
Метамиелоциты8,0-14,9
Палочкоядерные12,8-23,7
Сегментоядерные13,1-24,1
Индекс созревания нейтрофилов0,5-0,9
Все эозинофилы0,5-5,8
Базофилы0-0,5

Причины появления в крови

Тяжелая инфекция может привести к появлению миелоцитов

У здорового человека ни миелоцитов, ни других незрелых клеток миелоцитарного ростка кроветворения в анализе крови быть не должно. Даже незначительные концентрации делящихся и созревающих клеток считаются вариантом патологического состояния.

Обнаружение юных форм гранулоцитов свидетельствует о том, что организм подвержен опасности и борется с одним из указанных ниже заболеваний или патологических процессов:

  • острые бактериальные и вирусные инфекции, чаще всего осложняющиеся гнойным воспалением. Это могут быть гнойные ангины, прочие тяжелые инфекции ЛОР-органов, острые пиелонефриты, пневмонии, холера, сепсис, скарлатина, туберкулез, брюшной тиф, бруцеллез, паратиф, корь, краснуха паротит и пр.
  • состояния после тяжелых инфекционно-воспалительных процессов;
  • аппендицит и другая острая хирургическая патология;
  • гангрена;
  • ожоговая болезнь тяжелых форм;
  • инсульты, инфаркты;
  • острая кровопотеря любого генеза;
  • метастазирование в костный мозг;
  • синдром распада опухолей;
  • последствия химиотерапевтического, лучевого лечения;
  • длительный прием цитостатических, иммуносупрессивных медикаментозных средств;
  • отравление свинцом;
  • алкоголизм;
  • все виды комы;
  • ацидоз;
  • шок;
  • тяжелые и постоянные физические нагрузки;
  • многие виды анемий;
  • лейкозы;
  • миелоидная лейкемия;
  • дефицит цианокобаламина и/или фолиевой кислоты.

Бластный криз в мазке крови

Если концентрация бластных клеток в крови повышена незначительно — до 2% к общей лейкоцитарной массе, — то речь идет о хронических лейкозах.

Высокие значения бластов в крови являются признаком выраженных сбоев в деятельности костного мозга, что указывает на острый лейкоз.

Превышение количества бластных клеток в крови более 5% свидетельствует о развитии бластного криза у пациентов с хроническими миелолейкозами, а также о терминальном этапе при онкологической патологии.

Обнаружение миелоцитов, промиелоцитов и метамиелоцитов в крови не более 5% — не говорит и наличии гематологических заболеваний, но все же указывает на наличие определенных трудностей со здоровьем.

А вот значительный подъем от 10% и выше — весьма неблагоприятный показатель, является маркером миелопролиферативных заболеваний — хронических лейкозов, которые берут свое начало от молодых клеток миелоидного ростка кроветворения.

Самая частая причина обнаружения миелоцитов и других созревающих клеток лейкоцитопоэза — хронический миелолейкоз, субстратом которого являются преимущественно незрелые нейтрофильные миелоциты и другие юные формы.

На начальных этапах заболевания рост миелоцитов выражен не ярко. Прогрессирование миелолейкоза сопровождается значительным ростом миелоцитов в крови, а также зрелых эозинофилов и базофилов. Резкий рост незрелых нейтрофилов, т.е., нейтрофильных миелоцитов — крайне неблагоприятный признак, который ухудшает течение лейкоза и прогноз.

Миелоциты у детей и беременных женщин

Миелоциты могут появиться при снижении иммунной защиты у детей

Обнаружение в крови любой клетки, не закончившей полностью свою дифференцировку при гранулоцитопоэзе, указывает на то, что костный мозг активизировался в ответ на какие-либо патологические трансформации.

У здорового ребенка миелоциты, как и другие юные формы, определяться в крови не должны. Выход миелоцитов в кровь, а также других созревающих гранулоцитов, обусловлен такими же факторами, как и у взрослых.

Также часто обнаружение незрелых клеток у малышей диагностируется при врожденных пороках сердца, неукротимой рвоты и обезвоживания.

Очень часто обнаруживаются незрелые формы гранулоцитов у малышей со слабым иммунитетом.

Сильное физическое перенапряжение также повлечь за собой появление незначительного количества миелоцитов в крови у здоровых детей.

Что касается беременных женщин, то здесь допускаются колебания в картине крови. Процесс кроветворения при вынашивании ребенка усиливается для поддержания жизнедеятельности всего организма матери и малыша. Дополнительно появление миелоцитов и прочих молодых форм в крови может быть итогом обострения хронических заболеваний, например, синуситов, пиелонефрита и пр.

У будущих мам допускается концентрация миелоцитов в крови не более 2-3%. Но, в любом случае, такое явление требует дальнейшей диагностики, чтобы не пропустить развитие злокачественной патологии.

Как определить уровень миелоцитов

Точный уровень миелоцитов покажет миелограмма

Определение уровня миелоцитов, как и других компонентов костного мозга, проводится с помощью взятия костномозговой пункции. Полученная миелограмма покажет точный клеточный состав костного мозга.

Образцы костного мозга берутся из:

  • грудины,
  • гребня подвздошной кости,
  • из пяточной кости (так производится пункция у маленьких детей).

После получения пунктата данные миелограммы обязательно сопоставляются с данными общего клинического анализа крови.

Лечение

Устранение причины приводит к нормализации картины крови

Так как миелоцитемия обусловлена развитием какого-либо заболевания, то лечения требует именно первопричина.

Только после уточнения причины патологического изменения состава крови, назначается лечение.

Причин для проникновения несозревших кровяных клеток, в частности, миелоцитов, немалое количество. Подавляющее большинство таких триггеров, к сожалению, опасные заболевания, которые могут быстро унести человеческую жизнь. При малейших трансформациях в составе крови необходимо срочное обращение к врачу, диагностика и назначение необходимых методов лечения.

Источник: https://gidanaliz.ru/analiz/oak/mielocity-v-krovi.html

Острый миелоидный лейкоз – не приговор!

Миелоидная стволовая клетка

Острый миелоидный лейкоз – это злокачественное заболевание кроветворной системы, которое, как правило, возникает у детей младше 15 или пожилых старше 60 лет. Здесь о причинах развития этого заболевания, его признаках, способах и перспективах лечения.

Что такое миелолейкоз?

Острый миелоидный лейкоз (лейкемия, белокровие) развивается вследствие мутации кроветворных клеток миелоидного ростка костного мозга.

В отличие от лимфобластного типа лейкемии, при миелоидном белокровии мутировать могут не только предшественники лейкоцитов, но и бластные клетки, которые при нормальном развитии развиваются в эритроциты и тромбоциты. В большинстве случаев ОМЛ наблюдается бесконтрольная пролиферация именно белых кровяных телец, что обуславливает второе название болезни (белокровие).

Несмотря на то, что мутации может подвергнуться любая из кроветворных клеток, симптоматика болезни является практически единой. Это обусловлено общим механизмом развития лейкемии.

Бесконтрольно пролиферирующие незрелые бласты активно вытесняют функциональные клетки других кроветворных ростков, вызывая (в зависимости от типа лейкоза) тромбоцитопению, анемию и снижение иммунитета. Однако сами мутировавшие клетки-предшественницы не в состоянии выполнять свои функции из-за малой степени зрелости.

Это приводит к тому, что при любом из видов лейкемии наблюдается снижение количество эритроцитов, тромбоцитов и функциональных иммунных клеток – лейкоцитов.

Острый миелоидный лейкоз, как правило, развивается у пожилых пациентов: риск его проявления резко повышается у людей старше 50 лет, а средний возраст больного ОМЛ составляет 63 года. В старшей и младшей (до 15 лет) возрастной группе заболеваемости преобладают мужчины, в молодом и среднем возрасте различий в рисках по половому признаку не наблюдается.

Причины развития миелоидной лейкемии

Точные причины, гарантированно приводящие к развития миелоидной лейкемии, не установлены. Однако гематологи и онкологи выделяют ряд факторов, которые значительно повышают риск возникновения этого заболевания крови. К ним относят:

  • пре-лейкозные патологии кроветворения (миелодиспластический и миелопролиферативный синдромы на фоне характерных цитогенетических изменений, ПНГ и др.);
  • применение противораковых препаратов по поводу другого онкологического заболевания (высокие риски несёт применение антрациклинов и алкилирующих веществ);
  • длительный контакт с химическими канцерогенами (фенилфутазоном, соединениями мышьяка, хлорамфениколом, толуолом, бензолом и др.);
  • ионизирующее излучение;
  • наследственная предрасположенность (наличие болезни у близких родственников) и наличие хромосомных патологий, ассоциированных с повышенным риском ОМЛ (синдром Дауна, сбалансированные и несбалансированные аномалии на участках хромосом, характерные генные мутации).

Острый миелоидный лейкоз лекарственного происхождения составляет до 20% всех клинических случаев мутации клеток миелоидного ростка. Как правило, эта патология возникает в течение 3-5 лет после окончания химиотерапии по поводу другого онкологического заболевания.

Воздействие химических канцерогенов проявляется в течение 1-5 лет после контакта с ними. Специалисты указывают на то, что этот контакт с вредными реактивами усиливает негативное воздействие других факторов риска, однако редко является единственной причиной развития ОМЛ.

По данным некоторых исследований, курение также увеличивает шансы развития острого лейкоза. Прогнозы пятилетней выживаемости и средняя длительность полных ремиссий у курящих пациентов хуже, чем у некурящих.

Симптомы острого миелолейкоза

Клиническая картина миелоидной лейкемии схожа с симптоматикой лимфобластного лейкоза. При мутации кроветворных клеток миелоидного ростка также наблюдается анемический, геморрагический, интоксикационный и инфекционный синдромы.

Однако пролиферативный синдром имеет ряд особенностей: например, при ОМЛ отсутствуют выраженные изменения объёма периферических лимфоузлов, печени и селезёнки. В некоторых случаях выявляют увеличение надключичных и шейных ЛУ, другие же остаются небольшими и подвижными.

Инфильтрация организма незрелыми клетками крови проявляется в костях и суставах. Больные жалуются на боли в позвоночнике и костях нижних конечностей, их движения ограничиваются, а походка меняется. Нередко распространение лейкозных клеток проявляется экзофтальмом (выпячиванием глазного яблока), набуханием и воспалением дёсен без нарушения их целостности, увеличением миндалин.

Анемия, вызванная недостатком красных кровяных телец, проявляется бледностью кожи и слизистых пациента (иногда они могут приобретать землистый оттенок), постоянной слабостью, головокружением, повышением частоты сердечных сокращений и одышкой.

Тромбоцитопения провоцирует повышенную кровоточивость, появление геморрагической сыпи, крупных гематом. Кровоизлияния могут наблюдаться как снаружи (из дёсен, носа и при повреждениях кожи), так и внутри. Внутренние кровотечения фиксируются по примесям крови в моче (гематурия), рвоте и кале.

Несмотря на малое количество тромбоцитов, вязкость крови может сохраняться и даже повышаться из-за бурной пролиферации мутантных клеток. Высокая вязкость крови может спровоцировать инфаркты и кровоизлияния во внутренних органах.

Из-за нефункциональности или малого количества лейкоцитов у пациента снижается иммунитет. Это проявляется частыми вирусными и бактериальными инфекциями, нагноением небольших ран, лихорадкой. Повышение температуры и вялость может быть вызвана и интоксикацией организма бластными клетками. Практически в 100% случаев ОМЛ у пациентов пропадает аппетит и наблюдается быстрая потеря веса.

На начальном этапе развития болезни ОМЛ может протекать бессимптомно или неспецифично. На второй – развёрнутой – стадии наблюдается, в первую очередь, выраженный токсический синдром. Рецидивы развиваются в аналогичной последовательности.

Дополнительные признаки миелоидного лейкоза

В случае, если незрелые клетки попадают в центральную нервную систему, у больного может болеть голова, появиться рвота, нарушиться зрение и деятельность лицевых нервов. Эти проявления называют лейкозным менингитом.

При гиперлейкоцитозе и инфильтрации бластов в лёгочную ткань (лейкозной пневмонии) нарушается дыхательная функция. По статистике, такое проявление миелоидной лейкемии наблюдается у каждого четвёртого пациента.

Для миелоидной саркомы, которая составляет до 10% всех клинических случаев ОМЛ, характерны кожные проявления – плотные опухолевидные лейкемиды зеленоватого, розового, серого, белого или коричневого оттенка, нередко с воспалением кожи вокруг них.

У мужчин при ОМЛ может наблюдаться увеличение одного или обоих яичек.

Диагностика заболевания

Диагностика миелолейкоза, как правило, проводится на второй стадии заболевания, при проявлении клинических симптомов. Гематолог собирает анамнез пациента, наблюдает за динамикой изменения состава общего анализа крови и проводит пункцию костного мозга (местом забора ткани назначается грудина или гребень подвздошной кости).

Характерными изменениями на ОАК считается повышение скорости оседания эритроцитов и общего количества лейкоцитов (в 62% случаев) на фоне снижения уровня концентрации зрелых белых клеток, гемоглобина, гематокрита, ретикулоцитов, тромбоцитов и отсутствия эозинофилов и базофилов (при мутации нейтрофильного ростка).

Окончательный диагноз ставится по результатам миелограммы – количественного и качественного анализа костномозговой ткани.

При миелоидном лейкозе цитохимический анализ обнаруживает положительную реакцию на миелопероксидазу и липиды, но отрицательную – на гликоген. Химический метод позволяет быстро дифференцировать ОМЛ и лимфобластный лейкоз.

Вид мутантной клетки уточняют при помощи иммунофенотипирования. При ОМЛ количество незрелых клеток в костномозговой ткани составляет не менее 20%.

Для выявления характерных мутаций, которые могут повлиять на прогноз выживаемости и требуют особого подхода к лечению, проводится цитогенетическое исследование биоматериала.

Из-за того, что пролиферация незрелых лейкоцитов (и других клеток миелоидного ростка) негативно влияет на весь организм, одновременно с диагностикой белокровия проводится исследование состояния внутренних органов, костной и лимфатической системы, мозговых оболочек. Для этого используются методы УЗИ, рентгенографии, биохимических проб крови и любмальной пункции.

Лечение и прогнозы при остром миелоидном лейкозе

Несмотря на опасность заболевания, острый миелоидный лейкоз возможно излечить. При благоприятных прогнозах, отсутствии противопоказаний к трансплантации костного мозга и своевременно начатой химиотерапии риски рецидива болезни снижаются до минимальных.

Классической методикой лечения ОМЛ считается комбинация из полихимиотерапии и трансплантации стволовых клеток. Курс состоит из трёх этапов:

  • Индукция (активация). Цель первого этапа – достижение полной ремиссии заболевания (снижения количества незрелых клеток в костномозговой ткани до 5% и менее). Терапия проводится препаратами цитарабина («Цитозар») и антрациклинов («Идарубицин», «Рубомицин» и др.) по схеме «5+2» или «7+3» (5-7 дней введения цитарабина, в первые 2-3 дня вместе с антрациклинами).Индукционный этап может дополняться и другими препаратами в зависимости от типа белокровия – например, ПТРК при промиелоцитарном лейкозе. Полная ремиссия наступает в 50-70% клинических случаев ОМЛ.
  • Консолидация. Служит для окончательного уничтожения аномальных клеток и восстановления кроветворения. При низких рисках рецидива больным назначают 3-5 химиотерапевтических курсов и иммунотерапию, при высоких – трансплантацию костномозговой ткани от подходящего донора. Высокие риски рецидива обычно ассоциированы с цитогенетическими изменениями.
  • Поддерживающая терапия. Способствует увеличению продолжительности ремиссии и включает 5-дневные ежемесячные курсы химиопрепаратов в таблетках в течение 2-5 лет.

На первых двух этапах происходит полное уничтожение бластов, поэтому для исключения побочных эффектов лечения больному проводят вливание компонентов крови, антибактериальную и деинтоксикационную терапию. Фактическое отсутствие собственного иммунитета обуславливает необходимость соблюдения стерильности условий содержания больного.

При тяжёлых нарушениях работы внутренних органов, высоком риске инфекционных осложнений и преклонном возрасте пациента вместо высокодозного курса применяют паллиативную терапию.

Средняя эффективность терапии ОМЛ составляет 20-45% в аспекте пятилетней выживаемости. Менее благоприятные, чем при лимфобластном лейкозе, прогнозы обусловлены возрастом и частотой соматических нарушений у пациентов с миелоидной лейкемией.

Комплексная диагностика – важный этап в лечении миелоидной лейкемии. Учитывая функциональность внутренних органов, цитогенетические характеристики и вид аномальных клеток при подборе лечебного курса, врач может значительно увеличить шансы на достижение стойкой ремиссии и длительную выживаемость пациента.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d5e593e6f5f6f00af926f56/ostryi-mieloidnyi-leikoz--ne-prigovor-5ee34057eac47909f547d7f3

Виды стволовых клеток

Миелоидная стволовая клетка

О стволовых клетках написано много, как познавательных, так и глубоко научных статей. Однако необходимо коснуться этого вопроса еще раз и напомнить читателю о основных видах стволовых клеток. Для простоты часть материала взята из открытого источника Википедия.

Классификация стволовых клеток

Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).

Эмбриональные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными. Важный плюс ЭСК состоит в том, что они не экспрессируют HLA (human leucocyte antigens), то есть не вырабатывают антигены тканевой совместимости.

Каждый человек обладает уникальным набором этих антигенов, и их несовпадение у донора и реципиента является важнейшей причиной несовместимости при трансплантации. Соответственно, шанс того, что донорские эмбриональные клетки будут отторгнуты организмом реципиента очень невысок.

Следует отметить, что клинические испытания с применением дифференцированных дериватов (производных клеток) ЭСК уже начаты. Для получения ЭСК в лабораторных условиях приходится разрушать бластоцисту, чтобы выделить ВКМ, то есть разрушать эмбрион.

Поэтому исследователи предпочитают работать не с эмбрионами непосредственно, а с готовыми, ранее выделенными линиями ЭСК.

Клинические исследования с использованием ЭСК подвергаются особой этической экспертизе. Во многих странах исследования ЭСК ограничены законодательством.

Одним из главных недостатков ЭСК является невозможность использования аутогенного, то есть собственного материала, при трансплантации, поскольку выделение ЭСК из эмбриона несовместимо с его дальнейшим развитием.

Фетальные стволовые клетки

Фетальные стволовые клетки получают из плодного материала после аборта (обычно срок гестации, то есть внутриутробного развития плода, составляет 9—12 недель).

Естественно, изучение и использование такого биоматериала также порождает этические проблемы. В некоторых странах, например, на Украине и в Великобритании, продолжаются работы по их изучению и клиническому применению.

К примеру, британская компания ReNeuron исследует возможности использования фетальных стволовых клеток для терапии инсульта.

Постнатальные стволовые клетки

Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают меньшей потентностью в сравнении с эмбриональными и фетальными стволовыми клетками, то есть могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения не вызывает серьёзной полемики.

Кроме того, возможность использования аутогенного материала обеспечивает эффективность и безопасность лечения.

Стволовые клетки взрослого организма можно подразделить на три основных группы: гемопоэтические (кроветворные), мультипотентные мезенхимальные (стромальные) и тканеспецифичные клетки-предшественницы.

Иногда в отдельную группу выделяют клетки пуповинной крови, поскольку они являются наименее дифференцированными из всех клеток зрелого организма, то есть обладают наибольшей потентностью.

Пуповинная кровь в основном содержит гемопоэтические стволовые клетки, а также мультипотентные мезенхимальные, но в ней присутствуют и другие уникальные разновидности стволовых клеток, при определённых условиях способные дифференцироваться в клетки различных органов и тканей.

Гемопоэтические стволовые клетки

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) — мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови миелоидного  (моноциты, макрофаги, нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, эритроциты, мегакариоциты и тромбоциты, дендритные клетки) и лимфоидного рядов (Т-лимфоциты, В-лимфоциты и естественные киллеры).

Определение гемопоэтических клеток было основательно пересмотрено в течение последних 20 лет. Гемопоэтическая ткань содержит клетки с долгосрочными и краткосрочными возможностями к регенерации, включая мультипотентные, олигопотентные и клетки-предшественники. Миелоидная ткань содержит одну ГСК на 10 000 клеток. ГСК являются неоднородной популяцией.

Различают три субпопуляции ГСК, в соответствии с пропорциональным отношением лимфоидного потомства к миелоидному (Л/M). У миелоидно ориентированных ГСК низкое Л/М соотношение (>0, 10).

Третья группа состоит из «сбалансированных» ГСК, для которых 3 ≤ Л/M ≤ 10.

В настоящее время активно исследуются свойства различных групп ГСК, однако промежуточные результаты показывают, что только миелоидно ориентированные и «сбалансированные» ГСК способны к продолжительному самовоспроизведению.

Кроме того, эксперименты по трансплантации показали, что каждая группа ГСК преимущественно воссоздаёт свой тип клеток крови, что позволяет предположить наличие наследуемой эпигенетической программы для каждой субпопуляции.

До начала использования пуповинной крови основным источником ГСК считался костный мозг. Этот источник и сегодня достаточно широко используется в трансплантологии.

ГСК располагаются в костном мозге у взрослых, включая бедренные кости, рёбра, мобилизации грудины и другие кости.

Клетки могут быть получены непосредственно из бедра при помощи иглы и шприца, или из крови после предварительной обработки цитокинами, включая G-CSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор), способствующий высвобождению клеток из костного мозга.

Вторым, наиболее важным и перспективным источником ГСК является пуповинная кровь. Концентрация ГСК в пуповинной крови в десять раз выше, чем в костном мозге. Кроме того, у этого источника есть ряд преимуществ. Важнейшие из них:

  • Возраст. Пуповинная кровь собирается на самом раннем этапе жизни организма. ГСК пуповинной крови максимально активны, поскольку не подвергались негативному воздействию внешней среды (инфекционные заболевания, нездоровое питание и т. д.). ГСК пуповинной крови способны создать большую клеточную популяцию в короткий срок.
  • Совместимость. Использование аутологичного материала, то есть собственной пуповинной крови гарантирует 100%-ную совместимость. Совместимость с братьями и сёстрами составляет до 25 %, как правило, возможно также использование пуповинной крови ребёнка для лечения других близких родственников. Для сравнения, вероятность нахождения подходящего донора стволовых клеток — от 1:1000 до 1:1000 000.

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) — мультипотентные стволовые клетки, способные дифференцироваться в остеобласты (клетки костной ткани), хондроциты (хрящевые клетки) и адипоциты (жировые клетки), кардиомиоциты, нервная ткань, гепатоциты. Свойства ММСК постоянно изучаются и с каждым годом открываются новые способности превращения этих клеток в другие типы клеток и тканей.

Предшественниками ММСК в эмбриогенный период развития являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Они могут быть обнаружены в местах распространения мезенхимы, то есть зародышевой соединительной ткани.

Основным источником ММСК является костный мозг. Кроме того, они обнаружены в жировой ткани и ряде других тканей с хорошим кровоснабжением.

Существует ряд доказательств того, что естественная тканевая ниша ММСК расположена периваскулярно — вокруг кровеносных сосудов.

Кроме того, ММСК были обнаружены в пульпе молочных зубов, амниотической (околоплодной) жидкости, пуповинной крови и вартоновом студне. Эти источники исследуются, но редко применяются на практике.

Например, выделение молодых ММСК из вартонова студня представляет собой крайне трудоёмкий процесс, поскольку клетки в нём также располагаются периваскулярно.

В 2005—2006 годах специалисты по ММСК официально определили ряд параметров, которым должны соответствовать клетки, чтобы отнести их к популяции ММСК.

Были опубликованы статьи, в которых представлен иммунофенотип ММСК и направления ортодоксальной дифференцировки. К ним относится дифференцировка в клетки костной, жировой и хрящевой тканей.

Был проведён ряд экспериментов по дифференцировке ММСК в нейроноподобные клетки, но исследователи по-прежнему сомневаются, что полученные нейроны являются функциональными.

Эксперименты также проводятся в области дифференцировки ММСК в миоциты — клетки мышечной ткани.

Важнейшей и наиболее перспективной областью клинического применения ММСК является котрансплантация совместно с ГСК в целях улучшения приживления образца костного мозга или стволовых клеток пуповинной крови.

Многочисленные исследования показали, что ММСК человека могут избегать отторжения при трансплантации, вступать во взаимодействие с дендритными клетками и Т-лимфоцитами и создавать иммуносупрессивную микросреду посредством выработки цитокинов.

Было доказано, что иммуномодулирующие функции ММСК человека повышаются, когда их пересаживают в воспалённую среду с повышенным уровнем гамма-интерферона. Другие исследования противоречат этим выводам, что обусловлено гетерогенной природой изолированных МСК и значительными различиями между ними, в зависимости от способа культивирования.

Тканеспецифичные прогениторные клетки

Тканеспецифичные прогениторные клетки (клетки-предшественницы) — малодифференцированные клетки, которые располагаются в различных тканях и органах и отвечают за обновление их клеточной популяции, то есть замещают погибшие клетки. К ним, например, относятся миосателлитоциты (предшественники мышечных волокон), клетки-предшественницы лимфо- и миелопоэза.

Эти клетки являются олиго- и унипотентными и их главное отличие от других стволовых клеток в том, что клетки-предшественницы могут делиться лишь определённое количество раз, в то время как другие стволовые клетки способны к неограниченному самообновлению. Поэтому их принадлежность к истинно стволовым клеткам подвергается сомнению.

Отдельно исследуются нейральные стволовые клетки, которые также относятся к группе тканеспецифичных. Они дифференцируются в процессе развития эмбриона и в плодный период, в результате чего происходит формирование всех нервных структур будущего взрослого организма, включая центральную и периферическую нервные системы.

Эти клетки были обнаружены и в ЦНС взрослого организма, в частности, в субэпендимальной зоне, в гиппокампе, обонятельном мозге и т. д.

Несмотря на то, что большая часть погибших нейронов не замещается, процесс нейрогенеза во взрослой ЦНС всё-таки возможен за счёт нейральных стволовых клеток, то есть популяция нейронов может «восстанавливаться», однако это происходит в таком объёме, что не сказывается существенно на исходах патологических процессов.

Помимо вышеперечисленных типов стволовых клеток из традиционных источников  в последнее время появился новый источник – это Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (induced pluripotent stem cells, iPSC или iPS).

Этот совершенно новый тип удалось получить из клеток различных тканей (в первую очередь фибробластов) с помощью их перепрограммирования методами генетической инженерии.

В ранних работах iPS пытались получить путём слияния «взрослых» клеток с ЭСК. В 2006 г были получены iPS из сперматогониев мышей и людей.

В 2008 г были разработаны методы перепрограммирования «взрослых» клеток путем введения в них «эмбриональных» генов (в первую очередь генов транскрипционных факторов Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc и Nanog) с помощью аденовирусов и других векторов» При этом выяснилось, что перепрограммирование может индуцироваться временной экспрессией введённых генов, без их встраивания в геном клеток. Перепрограммирование клеток с целью превращения их в iPS было признано журналом Science главным научным прорывом 2008 г.

В 2009 году была опубликована работа, в которой с помощью метода тетраплоидной комплементации впервые было показано, что iPS могут давать полноценный организм, в том числе и его клетки зародышевого пути.

iPS, полученные из фибробластов кожи мышей с помощью трансформации с использованием ретровирусного вектора, в некотором проценте случаев дали здоровых взрослых мышей, которые были способны нормально размножаться.

Таким образом, впервые были получены клонированные животные без примеси генетического материала яйцеклеток (при стандартной процедуре клонирования митохондриальная ДНК передается потомству от яйцеклетки реципиента).

Синъя Яманака  — японский ученый, профессор Института передовых медицинских наук (Institute for Frontier Medical Sciences) в Университете Киото, директор Центра по исследованию и применению iPS-клеток (Center for iPS Cell Research and Application (CiRA)) Университета Киото, ведущий исследователь Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстона, Сан-Франциско.

Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2012 года.

В 2006 году впервые в мире получил индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), благодаря чему приобрел всемирную известность, а в 2012 году получил за эти работы совместно с английским учёным Джоном Гёрдоном нобелевскую премию по физиологии или медицине.

Заканчивая краткий обзор типов стволовых клеток необходимо отметить, что в клинической практике для лечения заболеваний применяются не все виды клеток и не для любых заболеваний.

Наиболее «безопасными» для применения в медицинской практике считаются аутологичные (собственные) клетки пациента полученные из жировой ткани, костного мозга или пуповинной крови, остальные типы клеток проходят разные стадии клинических испытаний и вероятно в скором времени займут свое место в арсенале лечебных инструментов клеточной терапии.

Источник: https://biopro-st.com/ru/vidy-stvolovykh-kletok/

Стволовые клетки: виды, получение и источники, образование клеток

Миелоидная стволовая клетка

Наука — океан, открытый как для ладьи, так и для фрегата. Один перевозит по нему слитки золота, другой удит в нем сельдей.

Эдуард Булвер-Литтон

Человеческое тело состоит из сотен типов жизненно важных клеток. Эти клетки отвечают за ежедневную поддержку функций организма: сердцебиение, активность мозга, очистку крови, своевременное обновление клеток кожи. Если у животных клеток есть типовое строение, чем же тогда отличаются, к примеру, клетки сердца и клетки печени?

Медицина торжественно обещает человечеству принципиально новый способ омоложения и избавления от смертельных болезней. И имя панацеи — стволовые клетки. Александр Александрович Максимов (1874-1928) — российско-американский гистолог и эмбриолог. Ввел в науку понятие о стволовых клетках. Что же они собой представляют?

Стволовая клетка — это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. Миллиарды клеток растущего организма происходят из одной-единственной клетки — зиготы. Она образуется в результате слияния мужской и женской гамет.

Эта единственная клетка содержит не только генетическую информацию, но и предначертанную заранее схему развития. Оплодотворенная яйцеклетка делится и дает жизнь новым клеткам. На эмбриональном уровне эти молодые клетки пока не имеют специальных функций, ведь у зародыша еще не сформированы органы и ткани.

Это эмбриональные стволовые клетки, геном которых находится в «нулевой точке». В них еще нет клеточной специализации, а значит, из такой «заготовки» могут развиться любые клетки.

Так чем же могут быть полезны стволовые клетки? Во-первых, они восстанавливают поврежденные участки органов и тканей.

Получив сигнал о «неполадке», по кровяному руслу стволовые клетки устремляются к пораженному органу.

Прибыв на место, они прикрепляются к месту разрыва или перелома и превращаются в необходимые клетки: костные, мышечные, печеночные, сердечные и даже нервные. Так происходит процесс регенерации тканей.

Человеческий организм содержит примерно 50 миллиардов стволовых клеток, которые регулярно обновляются. С годами количество живых «кирпичиков» сокращается — их работа увеличивается, а заменить их нечем.

Угасать они начинают уже к 20 годам, а в 70 лет их остается совсем мало. Стволовые клетки пожилых людей не так универсальны. Они еще могут превратиться в кровяные клетки, а в нервные — уже нет.

Ученые научились направлять стволовые клетки в нужное русло.

Стволовые клетки по возможности к трансформации подразделяются на:

  • тотипотентные, способные превращаться в любые клетки организма;
  • плюрипотентные, образуют множество различных видов клеток, но не целый организм;
  • мультипотентные, превращаются только в клетки тех тканей, из которых они были взяты;
  • унипотентные, способны дать начало только одному типу клеток.

Какие же источники стволовых клеток используются в этих целях сегодня? Как правило, для «добычи» универсальных клеток используют костный мозг, пуповинную кровь, эмбрионы, ставшие жертвами абортов, и другие части организма человека.

  • Костный мозг. Человек может стать донором стволовых клеток для самого себя. Особую ценность представляют стромальные стволовые клетки. Они способны «забыть» о своей принадлежности к костному мозгу и трансформироваться в клетки костной ткани, хрящей и жира. Стволовые клетки извлекают из костного мозга, наращивают и вводят обратно в организм. Они направляются к «больному месту».
  • Пуповинная кровь. Кровь из пуповины, собранная после рождения ребенка, очень богата стволовыми клетками. Ее помещают в специальное хранилище — криобанк — и используют в дальнейшем для восстановления практически любой ткани и органа. Американским ученым удалось получить стволовые клетки из человеческой плаценты. Оказалось, что там их количество в 10 раз больше, чем в пуповинной крови. Такие клетки способны преобразовываться в кожные, кровяные, мышечные и нервные.
  • Абортивный материал. Эмбрионы 9-12 недель беременности — источник фетальных стволовых клеток. Существуют юридические и этические аспекты, окутывающие этот способ сбора стволовых клеток ореолом противоречий. Такие клетки могут вызвать отторжение трансплантата. В случае недобросовестности специалистов, не проверивших биологический материал, пациент может быть заражен вирусным гепатитом, СПИДом и цитомегаловирусом.

ИНТЕРЕСНЫЕ ЦИФРЫ

В организме новорожденного младенца на 1 стволовую клетку приходится 10 тысяч других. В возрасте 20-25 лет остается 1 стволовая клетка на 100 тысяч, а в 50 лет — на 500 тысяч.

МИКРООКРУЖЕНИЕ СТВОЛОВОЙ КЛЕТКИ

Термин «ниша стволовой клетки» в 1978 году предложил Р. Скофилд. Так он назвал микроокружение стволовой клетки. Ниша — это связующее звено контроля и регуляции между клеткой и организмом. Ее функции:

  • обеспечение стволовой клетки факторами, необходимыми для ее жизнедеятельности;
  • взаимный контроль и обмен информацией между клетками, координация их действий;
  • координация между различными популяциями клеток, регулирование их ориентации и местоположения.

ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН

Несмотря на амбиции, стволовые клетки не справятся с возлагаемыми на них задачами в одиночку. Как в человеческом обществе существует множество профессий, клетки внутри нас тоже трудятся во благо организма.

Костный мозг — кроветворный орган, расположенный в губчатых и трубчатых костях. Его населяют различные виды клеток. Если посмотреть на срез костного мозга в микроскоп, в нем можно увидеть участки кости, в которых представлены клетки костной ткани.

Также обнаруживаются наполненные кровью синусоиды. Рядом с сосудами расположены нервные волокна. Здесь же находятся крупные жировые клетки, количество которых увеличивается с возрастом.

Но так как главной функцией костного мозга является производство крови, его основную массу составляют клетки крови на разных стадиях трансформации. Среди них можно выделить гемопоэтические стволовые клетки (ГСК).

Это примитивные клетки, дающие начало всем клеткам крови, они способны поддерживать постоянное количество на протяжении всей жизни организма.

Уникальным свойством всех стволовых клеток является способность к самообновлению. Так называют симметричное деление с образованием идентичных копий материнской клетки.

Так, гемопоэтическая стволовая клетка может практически бесконечно штамповать собственные копии и не погибать. Часть стволовых клеток находится в состоянии покоя: они неактивны и не участвуют в клеточном цикле.

Но проснувшись, такая стволовая клетка делает важный выбор.

Если клетка решила превратиться в специализированную клетку, она приступает к асимметричному делению. В результате образуется «выбравший свой путь» предшественник.

Каким же образом стволовая клетка решает, оставаться ей незрелой или повзрослеть? И как она выбирает будущую профессию? Важную роль в выборе играет окружение стволовой клетки. В первую очередь, это различные виды клеток, формирующие нишу. Например, одни «соседи» держат клетку в состоянии покоя, в то время как другие стимулируют ее на трансформацию.

Вместе с окружающими клетками на ГСК воздействуют растворимые вещества — цитокины и ростовые факторы.

Часть из них вырабатывается клетками ниши, другие синтезируются в других органах, например в почках и паращитовидной железе. Некоторые вещества продляют состояние покоя клетки, способствуя ее самообновлению.

Другие заставляют задуматься о выборе будущей профессии. Также в регуляции участвует нервная система, передавая сигналы о ситуации в организме.

Выбор профессии — непростой процесс, и огромную роль в нем играют личные предпочтения и склонности. У стволовой клетки богатый и сложный внутренний мир, который представлен транскрипционными факторами. Именно их взаимодействия приводят в конечном итоге к принятию решения.

Источник: https://estestvoznanye.ru/stvolovye-kletki

Гемопоэтические стволовые клетки – это… Общие сведения о гемопоэтических стволовых клетках

Миелоидная стволовая клетка

Основа функционирования многоклеточного организма – специализация клеток, направленная на выполнение конкретной функции. Эта дифференциация клеток начинается на ранних стадиях развития эмбриона.

Но в нашем организме остаются клетки, которые способны на протяжении всей жизни человека приобретать различную специализацию.

И в полной мере это относится к гемопоэтическим стволовым клеткам, которые поддерживают постоянный количественный и качественный состав форменных элементов крови.

Общие сведения

Гемопоэтические стволовые клетки (Hematopoietic Stem Cell, от греческих слов Haima – кровь, Poiesis – создание) – это стволовые клетки, способные к неограниченному делению и дифференцированию в клетки крови.

Они образуются в красном костном мозге и дифференцируются в четырех направлениях:

  • Эритроидном (в эритроциты).
  • Мегакариоцитарном (в тромбоциты).
  • Миелоидном (многоядерные фагоциты, лейкоциты).
  • Лимфоидном (в лимфоциты).

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (аллогенная – от донора, аутологичная – пересадка собственных клеток) восстанавливает систему кроветворения, которая может быть нарушена при некоторых заболеваниях, химиотерапии.

Первая трансплантация аутогенных стволовых клеток была осуществлена еще в 1969 году Э.Томасом (Сиэтл, США). Современные методики в 80 % случаев позволяют победить рак крови.

На данном этапе медицина получила в свое распоряжение методики фетальной медицины, когда донорство гемопоэтических стволовых клеток обеспечивается за счет пуповинной крови, эмбриональных тканей, костного мозга, жировой ткани.

Особенности данного клеточного материала

Гемопоэтические стволовые клетки (гемоцитобласты) обладают двумя главными свойствами:

  • Способностью к асимметричному делению, в процессе которого образуются две дочерние клетки, идентичные материнской. Но при этом клетки не проходят дифференциацию. Они остаются мультипотентными гемопоэтическими стволовыми клетками. Это означает, что они могут пойти по любому из указанных выше путей специализации.
  • Наличие у гемопоэтических стволовых клеток дифференцирующего потенциала. Это означает, что стволовые клетки делятся и дочерние клетки начинают свою специализацию, превращаясь в узкоспециализированные эритроциты, тромбоциты, лимфоциты, лейкоциты.

У гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге, как и у всех клеток нашего организма, есть возраст – недолгое «детство», быстро пролетающая «юность», когда клетки выбирают «армию» или «учебу», и долгий период «зрелости».

Большая часть гемопоэтических стволовых клеток костного мозга пребывает в состоянии покоя – они не делятся.

Но когда гемоцитобласт проснется, он делает самый важный выбор – дать начало новой мультипотентной стволовой клетке или же запустить процесс специализации дочерних клеток.

В первом случае клетка может бесконечно долго продлевать свое «детство», во втором – клетки вступают в следующий период своей жизни.

Повзрослевшие гемопоэтические клетки начинают делиться асимметрично, что приводит к их дифференциации и специализации. Образуются предшественники клеток, которые выбирают «учебу» – миелоидный путь развития, или «армию» – лимфоидный путь развития.

Миелоидные гемоцитобласты развиваются в тромбоциты, эритроциты, лейкоциты-макрофаги, гранулоциты (разновидность лейкоцитов – эозинофилы, нейтрофилы или базофилы).

Лимфоидные гемоцитобласты дадут начало клеткам иммунной защиты организма – Т-лимфоцитам (распознают антигены чужаков), В-лимфоцитам (вырабатывают антитела), Т-хелперам (атакуют чужеродные клетки), NK-лимфоцитам (обеспечивают фагоцитоз чужеродных агентов).

Реализация потенциала

Гемопоэтические стволовые клетки, вступая в стадию дифференциации, утрачивают мультипотентность и реализуют свой потенциал. На выбор пути развития гемоцитобласта влияет несколько факторов:

  • Окружение – в разных зонах костного мозга дифференциация идет разными путями.
  • Факторы, действующие на расстоянии. Например, гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов, синтезируется в почках. Все эти биологически активные вещества называются цитокинами и ростовыми факторами (паратиреоидный гормон, интерлейкин).
  • Сигналы симпатической нервной системы, которые передают информацию о состоянии организма и составе крови.

Сегодня механизмы кроветворения разгаданы не полностью и еще ждут своих Нобелевских лауреатов, которые научатся управлять судьбой гемоцитобласта.

Пересадка костного мозга

Именно таким термином чаще всего обозначают трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Это широко применяемый метод при лечении заболеваний крови, онкологических и генетических патологий.

Современные методы терапии позволяют использовать не только донорский костный мозг.

Сегодня донор гемопоэтических стволовых клеток – это и периферическая кровь, и пуповинная кровь, и продукты фетальной (эмбриональной) медицины.

Суть трансплантации гемоцитобластов в следующем. На начальном этапе пациент проходит этап кондиционирования (облучения или химиотерапии), на котором подавляется функционирование собственного костного мозга. Затем пациенту вводят суспензию гемопоэтических клеток, которые заселяют его кроветворные органы и восстанавливают функции кроветворения.

Свои или чужие

В зависимости от источника стволовых клеток для трансплантации выделяют:

  • Аутотрансплантация. При данной терапии пациенту вводят суспензию его собственных гемоцитобластов, которые берутся заранее и хранятся в замороженном виде. Такой тип трансплантаций применяется при лечении лимфом, нейробластомы, опухолей головного мозга и других солидных злокачественных образований.
  • Аллотрансплантация. В данном случае используются кроветворные клетки донора, которым могут быть как близкие родственники пациента, так и подобранные по регистрам доноров костного мозга.

При аутотрансплантациях нет отторжения клеток и иммунных осложнений, но данный метод не всегда эффективен.

Аллотрансплантация эффективна при многих врожденных (анемия Фанкони, тяжелые комбинированные иммунодефициты) и приобретенных (лейкозы, апластическая анемия, миелодиспластический синдром) патологиях крови и кроветворной системы, но требует тщательного отбора донора на предмет гистосовместимости.

Подводим итог

Но в любом случае, трансплантация клеток костного мозга связана со значительным риском для здоровья пациента. Именно поэтому ее проводят исключительно в случае жизненной необходимости.

Современные методики трансплантации костного мозга уже спасли жизни тысяч пациентов с патологиями крови.

Стволовые клетки пуповинной крови впервые были использованы в 1987 году, и сегодня эти методики спасли уже более 10 тысяч больных. При этом развиваются банки стволовых клеток пуповинной крови, ведь ее можно взять не более 100 мл и всего лишь один раз. В замороженном виде клетки сохраняют жизнеспособность в течение 20 лет, и существует возможность подобрать донорскую кровь в таких банках.

Еще одно направление развития трансплантологии стволовых клеток – это фетальная терапия, которая использует клетки эмбрионов. Их источник – абортивный материал. Но это тема совсем другой статьи.

Источник: https://FB.ru/article/424984/gemopoeticheskie-stvolovyie-kletki---eto-obschie-svedeniya-o-gemopoeticheskih-stvolovyih-kletkah

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: