Čo sú to za kmeňové bunky? (Kmeňové bunky) Poďme to presne zistiť!

Premýšľali ste niekedy nad tým, ako sú naše telá vytvorené a ako sa tieto bunky obnovujú, ako rastieme? Naše telá sú skutočne úžasným výtvorom. Veľmi dôležitou súčasťou tohto výtvoru sú kmeňové bunky, o ktorých si dnes povieme, alebo ako ste možno počuli, „kmeňové bunky“.

Čo sú teda tieto kmeňové bunky?

Jednoducho povedané, ak je vaše telo veľká budova, tieto kmeňové bunky sú ako základ tejto budovy. Tieto kmeňové bunky sú jediným typom buniek v našom tele a dokážu vytvoriť ďalšie typy buniek, ktoré vykonávajú špecifické úlohy. Len si pomyslite, že v našom tele máme bilióny buniek a tieto kmeňové bunky dokážu vytvoriť viac ako 200 typov špecializovaných buniek. Napríklad veci ako krvinky, kostné bunky. Jeden typ kmeňových buniek najprv postaví celé naše telo. Potom iný typ kmeňových buniek, ako napríklad údržbársky tím, vykoná opravy rôznych častí nášho tela.

Ako tieto kmeňové bunky fungujú?

Kmeňové bunky robia dve veci, ktoré žiadna iná bunka nedokáže.

• Prvá vec je, že sa dokážu neustále deliť a vytvárať si presné repliky. Normálne bunky sa tiež delia, ale majú obmedzenú životnosť. Kmeňové bunky to však nerobia, dokážu sa neustále obnovovať.
• Druhá vec je, že iba ony dokážu vytvárať špecializované (diferencované) bunky. To znamená, že ak je tkanivo poškodené, dokážu ho nahradiť novými bunkami. Toto je veľmi dôležitá schopnosť. Tu je niekoľko príkladov:
• Typ nazývaný „hematopoetické kmeňové bunky“ (vyslovuje sa „hematopoi-í-tik“) pomáha pri tvorbe našich krviniek (červených krviniek, bielych krviniek) a buniek imunitného systému.
• Bazálne kmeňové bunky pomáhajú našim kožným bunkám , sú potrebné na obnovu pokožky a hojenie rán .
• Mezenchymálne kmeňové bunky (vyslovuje sa „me-sen-ky-mal“) pomáhajú budovať veci, ako sú kosti, chrupavky, svaly a tukové bunky.

Prečo sú tieto kmeňové bunky také dôležité?

Kmeňové bunky nie sú dôležité len pre budovanie a udržiavanie nášho tela. Navyše sú nevyhnutné pre medicínsky výskum. Výskumníci študujú kmeňové bunky z niekoľkých veľmi dôležitých dôvodov:

• Pochopte, ako sa choroby vyvíjajú: Výskumníci pestujú kmeňové bunky z rôznych tkanív a orgánov. Sledovaním, ako sa tieto bunky menia počas rastu, môžu získať hlbšie pochopenie toho, ako choroby ako cukrovka , srdcové choroby a neurologické poruchy vznikajú a vyvíjajú sa na bunkovej úrovni.
• Zistenie, či sa kmeňové bunky dajú použiť na nahradenie poškodených alebo nezdravých buniek: Toto je jedna z najväčších nádejí pre kmeňové bunky. Výskumníci skúmajú, ako sa kmeňové bunky dajú použiť na diferenciáciu na rôzne typy buniek a na liečbu poškodenia alebo ochorenia v konkrétnej časti tela. Predstavte si, že jedného dňa by sa kmeňové bunky mohli použiť na nahradenie kože poškodenej ťažkými popáleninami, na čiastočnú opravu poranenia miechy alebo na liečbu ochorení, ako je Parkinsonova choroba .
• Testovanie nových liekov a liečebných postupov: Výskumníci používajú kmeňové bunky na nájdenie liekov, ktoré môžu byť účinnejšie pri určitých ochoreniach. Pomocou špeciálne modifikovaných kmeňových buniek (napríklad buniek, ktoré boli geneticky modifikované tak, aby mali špecifické ochorenie) môžu zistiť, či liek funguje, je bezpečný a či má vedľajšie účinky predtým, ako ho podajú ľuďom v klinických skúškach. To môže tiež skrátiť čas a náklady na hľadanie nových liekov.

Aké sú hlavné typy kmeňových buniek?

Lekári klasifikujú kmeňové bunky na základe ich zdroja alebo funkcie. Väčšina ľudí však pravdepodobne už počula o klasifikácii na základe zdroja. Pozrime sa na hlavné typy:

• Embryonálne (pluripotentné) kmeňové bunky: Tieto bunky majú úžasnú schopnosť stať sa akýmkoľvek typom bunky. To znamená kožné bunky, srdcové bunky, mozgové bunky, čokoľvek! „Pluri“ znamená „mnoho“. „Potentný“ pochádza z latinského slova, ktoré znamená „schopnosť“. Medicínski výskumníci získavajú tieto embryonálne kmeňové bunky z darovanej pupočníkovej krvi alebo z embryí darovaných na výskumné účely prostredníctvom oplodnenia in vitro.

Dôležité: Na celom svete existujú rôzne názory a etické otázky týkajúce sa odberu a používania týchto embryonálnych kmeňových buniek. Preto sa používajú s veľkou opatrnosťou a len v súlade s prísnymi predpismi.

• Tkanivovo špecifické (multipotentné alebo unipotentné) kmeňové bunky: Tieto bunky dokážu tiež vytvárať nové kmeňové bunky, ale iba bunky špecifické pre tkanivo, v ktorom žijú. To znamená, že sú o niečo špecializovanejšie. Napríklad krvotvorné kmeňové bunky vo vašej kostnej dreni dokážu vytvárať nové krvinky a krvné doštičky. Nemôžu však vytvárať nové kmeňové bunky v pľúcach alebo pečeni. Výskumníci získavajú tieto bunky z tkaniva darovaného dospelými (po narodení).
• Indukované pluripotentné kmeňové bunky (iPS bunky alebo iPSC):Toto sú niektoré z najúžasnejších objavov modernej vedy. Ide o kmeňové bunky, ktoré sa vyrábajú v laboratóriu. Berú normálne dospelé bunky (ako sú kožné bunky) a geneticky ich modifikujú tak, aby sa správali ako embryonálne kmeňové bunky, schopné stať sa akýmkoľvek typom bunky. Tieto „(iPS)“ bunky pomohli vyhnúť sa mnohým etickým problémom, ktoré vznikli pri používaní embryonálnych kmeňových buniek. Medicínski výskumníci používajú tieto bunky na štúdium vývoja tkanív, ovplyvňovania tkanív chorobami a na testovanie nových liekov a liečebných postupov.

Ako výskumníci pracujú s týmito kmeňovými bunkami?

Tento proces zvyčajne začína darovanými dospelými kmeňovými bunkami. Alebo, podobne ako v prípade indukovaných pluripotentných kmeňových buniek, o ktorých sme hovorili skôr, s normálnymi bunkami. Potom výskumníci v laboratóriu vypestujú milióny týchto buniek v špeciálnom živnom médiu. Ich cieľom je premeniť tieto počiatočné bunky na špecializované bunky, ktoré chcú (napr. bunky srdcového svalu, nervové bunky). Na to používajú rôzne chemické signály a rastové faktory.

Ako lekári používajú kmeňové bunky na liečbu chorôb?

Lekári už úspešne používajú kmeňové bunky na liečbu niektorých zdravotných problémov.

• Transplantácia kostnej drene: Toto je najobľúbenejšia a najúspešnejšia forma terapie kmeňovými bunkami . Lekári môžu použiť dospelé kmeňové bunky na nahradenie poškodených alebo abnormálnych kmeňových buniek kostnej drene. Tieto sa používajú na liečbu ochorení, ako sú:
• Typy rakoviny krvi: Leukémia, mnohopočetný myelóm a non-Hodgkinov lymfóm. Ľudia s týmito ochoreniami často potrebujú transplantáciu kmeňových buniek po podaní vysokých dávok chemoterapie alebo rádioterapie na zničenie rakovinových buniek v kostnej dreni.
• Poruchy krvi: Genetické ochorenia, ako je kosáčikovitá anémia a talasémia.
• Aplastická anémia: Stav, pri ktorom kostná dreň neprodukuje dostatok krviniek.
• Zlomeniny kostí a poškodenie chrupavky: Lekári niekedy používajú kostné štepy, ktoré sú vyrobené z kmeňových buniek odobratých z darovaného tkaniva a iných materiálov, na hojenie zlomenín kostí. Taktiež sa skúmajú injekcie kmeňových buniek na poškodenie chrupavky v kĺboch, ako je koleno.

Použijú lekári niekedy embryonálne kmeňové bunky?

Áno, lekári niekedy používajú kmeňové bunky z darovanej pupočníkovej krvi na liečbu krvných ochorení, najmä u detí. Pupočníková krv obsahuje kmeňové bunky, ktoré sú podobné embryonálnym kmeňovým bunkám, ale sú špecializovanejšie. (Pupočníková krv je krv, ktorá zostáva v pupočnej šnúre a placente po narodení dieťaťa.) Táto liečba, ktorá sa používa s darovanou pupočníkovou krvou, je jedinou terapiou embryonálnymi kmeňovými bunkami schválenou americkým Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA).

Kde sa tieto kmeňové bunky nachádzajú v našom tele?

Kmeňové bunky máte po celom tele, ale rôzne tkanivá obsahujú kmeňové bunky špecifické pre dané tkanivo. Nachádzajú sa hlavne v kostnej dreni (to je ich najväčší zdroj), mozgu, cievach, vrstve pod kožou, svaloch, pečeni a srdci . S pribúdajúcim vekom sa však počet kmeňových buniek a ich funkcia môžu znižovať.

Aké sú bežné choroby, ktoré postihujú kmeňové bunky?

Vaša kostná dreň – mäkké, hubovité tkanivo vo vnútri niektorých kostí – je miestom, kde sa tvoria kmeňové bunky, z ktorých sa stávajú krvinky (červené krvinky, biele krvinky) a krvné doštičky. Červené krvinky prenášajú kyslík po celom tele. Biele krvinky bojujú proti infekcii. Krvné doštičky kontrolujú krvácanie. Čokoľvek, čo ovplyvňuje vašu kostnú dreň, môže priamo ovplyvniť tieto krvotvorné kmeňové bunky. Medzi bežné stavy, ktoré ovplyvňujú kmeňové bunky, patria:

• Aplastická anémia
• Myeloproliferatívne poruchy (to sú stavy, pri ktorých sa bunky v kostnej dreni nadmerne produkujú)
• Lymfóm (rakovina lymfatického systému, ale môže postihnúť aj kostnú dreň)
• Leukémia (rakovina krvi, ktorá začína priamo z kmeňových buniek v kostnej dreni)

Ako si môžem udržať zdravé kmeňové bunky?

Neexistuje overený spôsob, ako vytvoriť a udržať zdravé kmeňové bunky, pretože ich funkcia je do značnej miery genetická a súvisí s vekom. Dodržiavanie dobrých zdravotných návykov však môže nepriamo prospieť všetkým našim bunkám vrátane kmeňových buniek:

• Jedzte vyváženú stravu: Zaraďte chudé bielkoviny, veľa zeleniny, ovocia a celozrnných výrobkov. Potraviny bohaté na antioxidanty (čučoriedky, jahody, tmavozelená zelenina) môžu pomôcť chrániť bunky pred poškodením.
• Úplne sa vyhnite fajčeniu a užívaniu tabaku: Tabak je hlavným nepriateľom, ktorý poškodzuje bunky, zvyšuje riziko rakoviny a poškodzuje DNA.
• Ak pijete alkoholické nápoje, obmedzte ich množstvo:V pokynoch Americkej spoločnosti pre boj s rakovinou sa uvádza, že ak pijete alkohol, muži by nemali vypiť viac ako dva nápoje denne a ženy by nemali vypiť viac ako jeden nápoj denne.
• Chráňte si pokožku pred ultrafialovým svetlom, či už zo slnka alebo solária: Ultrafialové svetlo môže tiež poškodiť kmeňové bunky kože a spôsobiť rakovinu.
• Porozprávajte sa so svojím lekárom o očkovaní na ochranu pred vírusmi. Niektoré vírusové infekcie (napr. hepatitída) môžu spôsobiť dlhodobé poškodenie buniek.
• Zvládajte stres: Dlhodobý stres je škodlivý pre bunky tela. Stres môžete znížiť cvičením, meditáciou a relaxáciou.
• Doprajte si dostatok spánku: Počas spánku sa bunky tela regenerujú.

Môžem si prirodzene zvýšiť počet kmeňových buniek?

Možno ste čítali, že užívanie určitých vitamínov (ako napríklad vitamín D a B12) alebo užívanie určitých doplnkov môže zlepšiť zdravie kmeňových buniek alebo zvýšiť ich počet. Výskumníci stále skúmajú vzťah medzi určitými vitamínmi a zdravím kmeňových buniek. Zatiaľ však nie je jasné, či samotné užívanie vitamínov alebo konzumácia špecifických potravín môže zvýšiť počet kmeňových buniek. Najlepšie je jesť vyváženú stravu a udržiavať si zdravý životný štýl.

Aké posolstvo si teda z tohto príbehu odnášame?

Dobre, takže z toho, o čom sme hovorili, je jasné, aké úžasné a dôležité sú kmeňové bunky v našom tele. Len si pomyslite, v našom tele sú bilióny buniek. Medzi nimi sú kmeňové bunky výnimočné , pretože sú jediným typom buniek, ktoré sa dokážu donekonečna množiť a vytvárať špecializované bunky, ktoré dokážu opraviť poškodené bunky.

Lekári už používajú terapiu kmeňovými bunkami na zvládnutie a niekedy aj na liečbu chorôb, ako sú rakovina krvi a krvné poruchy. Vedci v oblasti medicíny sa domnievajú, že tieto kmeňové bunky majú potenciál liečiť a možno aj vyliečiť mnoho ďalších závažných ochorení (napr. srdcové choroby, cukrovku, Parkinsonovu chorobu, paralýzu). Výskum v tejto oblasti preto pokračuje rýchlym tempom.

Dúfam teda, že ste získali základné znalosti o kmeňových bunkách. Poznanie takýchto poznatkov z medicínskej vedy nám pomáha viac premýšľať o našom zdraví, však? Pretože vedomosti sú najlepšou obranou!