Что же это за стволовые клетки? (Стволовые клетки) Давайте разберемся!

Вы когда-нибудь задумывались, как устроены наши тела и как клетки обновляются по мере нашего роста? Наши тела — поистине удивительное творение. Очень важной частью этого творения являются стволовые клетки, о которых мы сегодня поговорим, или, как вы, возможно, слышали, «стволовые клетки».

Так что же это за стволовые клетки?

Проще говоря, если ваше тело — это большое здание, то эти стволовые клетки — это как фундамент этого здания. Стволовые клетки — единственный тип клеток в нашем организме, и они могут создавать другие типы клеток, выполняющие определенные функции. Только представьте, в нашем организме триллионы клеток, и эти стволовые клетки могут создавать более 200 типов специализированных клеток. Например, клетки крови, клетки костей. Один тип стволовых клеток сначала строит весь наш организм. Затем другой тип стволовых клеток, подобно ремонтной бригаде, восстанавливает различные части нашего тела.

Как работают эти стволовые клетки?

Стволовые клетки обладают двумя свойствами, недоступными ни одной другой клетке.

• Во-первых, они способны постоянно делиться и создавать свои точные копии. Нормальные клетки тоже делятся, но имеют ограниченный срок жизни. А вот стволовые клетки – нет, они способны постоянно обновляться.
• Во-вторых, только они способны создавать специализированные (дифференцированные) клетки. То есть, если ткань повреждена, они могут создать новые клетки для её замены. Это очень важная способность. Вот несколько примеров:
• Клетки, называемые «гематопоэтическими стволовыми клетками» (произносится как «хе-ма-то-по-и-тик»), помогают формировать клетки крови (красные и белые клетки) и клетки иммунной системы.
• Базальные стволовые клетки помогают клеткам кожи , они необходимы для обновления кожи и заживления ран .
• Мезенхимальные стволовые клетки (произносится как «ме-сен-ки-мал») помогают формировать такие структуры, как костная ткань, хрящи, мышцы и жировые клетки.

Почему эти стволовые клетки так важны?

Стволовые клетки важны не только для построения и поддержания нашего организма. Более того, они необходимы для медицинских исследований. Исследователи изучают стволовые клетки по нескольким очень важным причинам:

• Понимание развития заболеваний: исследователи выращивают стволовые клетки из различных тканей и органов. Наблюдая за тем, как эти клетки изменяются по мере роста, они могут получить более глубокое понимание того, как на клеточном уровне начинаются и развиваются такие заболевания, как диабет , болезни сердца и неврологические расстройства .
• Выяснение возможности использования стволовых клеток для замены поврежденных или нездоровых клеток: это одна из главных надежд, связанных со стволовыми клетками. Исследователи изучают, как стволовые клетки могут дифференцироваться в различные типы клеток и лечить повреждения или заболевания в определенной части тела. Представьте, что однажды стволовые клетки можно будет использовать для замены кожи, поврежденной сильными ожогами, частичного восстановления повреждений спинного мозга или лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона .
• Тестирование новых лекарств и методов лечения: исследователи используют стволовые клетки для поиска лекарств, которые могут быть более эффективны при определенных заболеваниях. Используя специально модифицированные стволовые клетки (например, клетки, генетически модифицированные для лечения конкретного заболевания), они могут выяснить, работает ли лекарство, безопасно ли оно и имеет ли побочные эффекты , прежде чем применять его в клинических испытаниях. Это также может сократить время и затраты на поиск новых лекарств.

Какие основные типы стволовых клеток существуют?

Врачи классифицируют стволовые клетки на основе их происхождения или функции. Но большинство людей, вероятно, слышали о классификации по происхождению. Давайте рассмотрим основные типы:

• Эмбриональные (плюрипотентные) стволовые клетки: эти клетки обладают удивительной способностью превращаться в любой тип клеток. Это означает клетки кожи, клетки сердца, клетки мозга — во что угодно! «Плюри» означает «много». «Потенциальные» происходит от латинского слова, означающего «способность». Медицинские исследователи получают эти эмбриональные стволовые клетки из донорской пуповинной крови или из эмбрионов, пожертвованных для исследовательских целей посредством экстракорпорального оплодотворения.

Важно: Во всем мире существуют различные мнения и обсуждаются этические вопросы, касающиеся сбора и использования этих эмбриональных стволовых клеток. Поэтому их следует использовать с большой осторожностью и только в соответствии со строгими правилами.

• Тканеспецифические (мультипотентные или унипотентные) стволовые клетки: эти клетки также могут создавать новые стволовые клетки, но только клетки, специфичные для ткани, в которой они обитают. То есть, они немного более специализированы. Например, кроветворные стволовые клетки в вашем костном мозге могут создавать новые клетки крови и тромбоциты. Но они не могут создавать новые стволовые клетки в легких или печени. Исследователи получают эти клетки из тканей, пожертвованных взрослыми (после рождения).
• Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки или iPSC):Это одни из самых удивительных открытий современной науки. Речь идёт о стволовых клетках, созданных в лаборатории. Они берут обычные взрослые клетки (например, клетки кожи) и генетически модифицируют их, чтобы они вели себя как эмбриональные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип клеток. Эти «iPS-клетки» (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) помогли избежать многих этических проблем, возникавших при использовании эмбриональных стволовых клеток. Медицинские исследователи используют эти клетки для изучения развития тканей, влияния заболеваний на ткани, а также для тестирования новых лекарств и методов лечения.

Как исследователи работают с этими стволовыми клетками?

Этот процесс обычно начинается с донорских стволовых клеток взрослого организма. Или, как в случае с индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками, о которых мы говорили ранее, с нормальных клеток. Затем исследователи выращивают миллионы таких клеток в специальной питательной среде в лаборатории. Их цель — превратить эти исходные клетки в необходимые им специализированные клетки (например, клетки сердечной мышцы, нервные клетки). Для этого они используют различные химические сигналы и факторы роста.

Как врачи используют стволовые клетки для лечения заболеваний?

Врачи уже успешно используют стволовые клетки для лечения некоторых заболеваний.

• Трансплантация костного мозга: это наиболее популярная и успешная форма терапии стволовыми клетками . Врачи могут использовать взрослые стволовые клетки для замены поврежденных или аномальных стволовых клеток костного мозга. Они используются для лечения таких заболеваний, как:
• Виды рака крови: лейкемия, множественная миелома и неходжкинская лимфома. Людям с этими заболеваниями часто требуется трансплантация стволовых клеток после высокодозной химиотерапии или лучевой терапии, направленных на уничтожение раковых клеток в костном мозге.
• Заболевания крови: генетические заболевания, такие как серповидноклеточная анемия и талассемия.
• Апластическая анемия: состояние, при котором костный мозг не вырабатывает достаточное количество клеток крови.
• Переломы костей и повреждения хрящей: Врачи иногда используют костные трансплантаты, изготовленные из стволовых клеток, взятых из донорской ткани и других материалов, для заживления переломов костей. Кроме того, изучаются возможности применения инъекций стволовых клеток для лечения повреждений хрящей в таких суставах, как коленный.

Будут ли врачи когда-нибудь использовать эмбриональные стволовые клетки?

Да, иногда врачи используют стволовые клетки из донорской пуповинной крови для лечения заболеваний крови, особенно у детей. Пуповинная кровь содержит стволовые клетки, похожие на эмбриональные стволовые клетки, но более специализированные. (Пуповинная кровь — это кровь, которая остается в пуповине и плаценте после рождения ребенка.) Это лечение, которое применяется с использованием донорской пуповинной крови, является единственной терапией с использованием эмбриональных стволовых клеток, одобренной Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

Где в нашем организме расположены эти стволовые клетки?

Стволовые клетки присутствуют во всем организме, но в разных тканях содержатся стволовые клетки, специфичные для каждой ткани. В основном они находятся в костном мозге (это самый большой источник), головном мозге, кровеносных сосудах, подкожном слое, мышцах, печени и сердце . Однако с возрастом количество стволовых клеток и их функция могут снижаться.

Какие распространенные заболевания поражают стволовые клетки?

Костный мозг — мягкая, губчатая ткань внутри некоторых костей — это место, где образуются стволовые клетки, которые становятся клетками крови (красными и белыми кровяными клетками) и тромбоцитами. Красные кровяные клетки переносят кислород по всему организму. Белые кровяные клетки борются с инфекциями. Тромбоциты контролируют кровотечение. Таким образом, любое воздействие на костный мозг может напрямую повлиять на эти кроветворные стволовые клетки. К распространенным заболеваниям, влияющим на стволовые клетки, относятся:

• Апластическая анемия
• Миелопролиферативные заболевания (это состояния, при которых клетки костного мозга производят избыточное количество миелопролиферативных веществ).
• Лимфома (рак лимфатической системы, но может также поражать костный мозг)
• Лейкемия (рак крови, который начинается непосредственно из стволовых клеток в костном мозге)

Как сохранить здоровье стволовых клеток?

Не существует доказанного способа создания и поддержания здоровых стволовых клеток, поскольку их функция в значительной степени зависит от генетики и возраста. Однако соблюдение правил здорового образа жизни может косвенно принести пользу всем нашим клеткам, включая стволовые клетки:

• Соблюдайте сбалансированную диету: включите в рацион нежирный белок, много овощей, фруктов и цельнозерновых продуктов. Продукты, богатые антиоксидантами (черника, клубника, темно-зеленые овощи), могут помочь защитить клетки от повреждений.
• Полностью откажитесь от курения и употребления табака: табак — главный враг, повреждающий клетки, повышающий риск развития рака и наносящий вред ДНК.
• Если вы употребляете алкогольные напитки, ограничьте их количество:Согласно рекомендациям Американского онкологического общества, мужчинам следует употреблять не более двух порций алкоголя в день, а женщинам — не более одной порции в день.
• Защищайте свою кожу от ультрафиолетового излучения, будь то от солнца или солярия: ультрафиолетовое излучение также может повреждать стволовые клетки кожи и вызывать рак.
• Поговорите со своим врачом о вакцинах для защиты от вирусов. Некоторые вирусные инфекции (например, гепатит) могут вызывать долговременное повреждение клеток.
• Управляйте своим стрессом: длительный стресс вреден для клеток организма. Вы можете снизить уровень стресса с помощью таких методов, как физические упражнения, медитация и релаксация.
• Высыпайтесь: именно во время сна клетки организма восстанавливаются.

Можно ли увеличить количество стволовых клеток естественным путем?

Возможно, вы читали, что прием определенных витаминов (таких как витамин D и B12) или определенных добавок может улучшить здоровье стволовых клеток или увеличить их количество. Исследователи все еще изучают взаимосвязь между определенными витаминами и здоровьем стволовых клеток. Однако пока неясно, может ли прием одних только витаминов или употребление в пищу определенных продуктов увеличить количество стволовых клеток. Лучше всего придерживаться сбалансированной диеты и вести здоровый образ жизни.

Итак, какой главный вывод можно сделать из этой истории?

Итак, из всего, о чём мы говорили, становится ясно, насколько удивительны и важны стволовые клетки для нашего организма. Только представьте, в нашем теле триллионы клеток. Среди них стволовые клетки особенные , потому что это единственный тип клеток, способный бесконечно самовоспроизводиться и создавать специализированные клетки, способные восстанавливать повреждённые клетки.

Врачи уже используют терапию стволовыми клетками для лечения и иногда полного излечения таких заболеваний, как рак крови и заболевания крови. Медицинские исследователи считают, что эти стволовые клетки обладают потенциалом для лечения и, возможно, полного излечения многих других серьезных заболеваний (например, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, болезни Паркинсона, паралича). Поэтому исследования в этой области продолжаются, и очень быстрыми темпами.

Итак, я надеюсь, вы получили базовое представление о стволовых клетках. Осведомленность о таких медицинских достижениях помогает нам больше думать о своем здоровье, не так ли? Ведь знание — лучшая защита!