Есть несколько важных вещей, которые вам необходимо знать о стволовых клетках, которых не знает большинство врачей и пациентов, рассматривающих их. Вот как работают дифференциация, дедифференцировка и трансдифференциация. Давайте копаться!
Стволовые клетки 101
Стволовые клетки присутствуют повсюду в нашем организме и действуют как ремонтники. Вы не можете прожить и дня, не повредив немного свои клетки, а при некоторых занятиях повреждается более нескольких клеток. Как эти клетки заменяются?
Местная стволовая клетка в поврежденной ткани обычно является ключом к восстановлению ткани. Эта стволовая клетка обнаруживает поврежденную ткань, как и макрофаги. Эти очищающие клетки избавляются от мертвых и умирающих клеток, а затем местная стволовая клетка делится, чтобы заменить себя и предоставить новую клетку для замены мертвой. Что делает эта стволовая клетка дальше?
Дифференциация
Местная стволовая клетка, которая заменяет мертвую ткань, определяет тип клетки, которой она должна быть, и затем превращается в (дифференцируется) этот тип ячейки (1). В любом случае эта ячейка также обычно направляется в этом направлении. Это потому, что «стволовые клетки», которые живут в этих тканях, обычно называют прародителями, поскольку они, как правило, больше ориентированы на превращение в клетки одного типа.
Естественная дедифференцировка
Что, если локальная ткань обеднен стволовыми клетками / клетками-предшественниками? Есть уловка, которую может проделать ваше тело, она называется дедифференцировкой. Это означает, что он может отбросить клетки от зрелой клетки и превратить их в стволовые клетки / клетки-предшественники. Например, смотрите мое видео ниже о том, как это работает в сердечной мышце:
Стволовые клетки, созданные в результате этого процесса, обычно принадлежат к этой клеточной линии. Например, в приведенном выше примере клетки сердца стволовые клетки являются предшественниками кардиомиоцитов (стволовые клетки сердечной мышцы).
Искусственная дедифференцировка
Можно ли превратить нормальные соматические клетки в стволовые? Ваше тело делает это, поэтому мы сможем сделать это в лаборатории. Оказывается, существует целая научная дисциплина, посвященная индуцированной плюрипотентности или химической дедифференцировке клеток (ИПСК или индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) (2, 3). Создаваемые клетки имеют тенденцию быть более плюрипотентными, что означает, что они могут превращаться во множество различных типов клеток, а не в предшественников, о которых говорилось выше.
Этот метод не лишен трудностей. Например, созданные клетки часто имеют генетические мутации (4). Зачем? Созданные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки обладают всем багажом генетических мутаций более старых клеток, из которых они были созданы.
Трансдифференцировка
Существует еще один тип дифференцировки, который называется трансдифференцировкой. Именно здесь клетки регрессируют до точки, когда они могут переключать родословную. Что это значит?
Ваши клетки имеют родословную или семью, к которой они принадлежат, как и вы. Эта линия определяется, когда они делятся в эмбрионе. В этот момент они могут стать энтодермой (внутри), мезодермой (в центре) или эктодермой (снаружи). Например, мезодерма становится вашими мышцами, суставами и костями.
Трансдифференцировка может взять клетку одной линии и преобразовать ее в другую. Например, энтодермальная клетка может снова превратиться в стволовую клетку, а затем переключиться на мезодермальную клетку. Это может произойти естественным образом в ситуациях, когда ваше тело пытается залечить кожную рану (5).
Результат? Судьба клеток тела непостоянна. Ваши стволовые клетки могут превратиться в необходимые клетки, которые повреждены, и когда у вас их недостаточно, нормальные клетки могут снова превратиться в стволовые. Кроме того, клетки также могут менять свою семью. Довольно безумно!
