Celulele stem – ce sunt, cum se recoltează

Celulele stem au potențialul uimitor de a se dezvolta în multe tipuri diferite de celule din organism, în special în primii ani de viață și în copilărie.

Sumar:

Ce sunt celulele stem?
Care sunt principalele surse de celule stem?
De câte tipuri sunt celulele stem?
Ce presupune prelevarea de celule stem?
Resurse despre „Celulele stem – ce sunt, cum se recoltează”

În ultimii ani, se discută despre cât de revoluționare sunt tratamentele cu celule stem și cât de multe și variate întrebuințări au aceste celule. Este adevărat! Celulele stem au potențialul uimitor de a se dezvolta în multe tipuri diferite de celule din organism, în special în primii ani de viață și în copilărie. În plus, la nivelul multor țesuturi, celulele stem pot fi comparate cu un sistem intern de reparații întrucât se divid în mod nelimitat, contribuind la restabilirea altor celule deteriorate.

Atunci când o celulă stem se divizează, fiecare nouă celulă fie rămâne o celulă stem, fie devine un alt tip de celulă cu o funcție specializată, cum ar fi o celulă a creierului, o celulă musculară sau o celulă roșie.

Există două caracteristici importante prin care celulele stem se diferențiază de celelalte tipuri de celule. În primul rând, celulele stem sunt celule nespecializate, capabile să se reînnoiască prin diviziune celulară, uneori chiar și după lungi perioade de inactivitate. În al doilea rând, celulele stem pot fi induse să devină celule de țesut sau de organe cu funcții speciale în anumite condiții fiziologice sau experimentale.

La nivelul unor organe, cum ar fi intestinul și măduva osoasă, celulele stem se divid în mod regulat pentru a repara și a înlocui țesuturile care sunt deteriorate sau prea uzate. La nivelul altor organe, cum ar fi inima sau pancreasul, celulele stem se divid doar în condiții speciale.

Ce sunt celulele stem?

Am putea spune că celulele stem reprezintă fundamentul dezvoltării atât în cazul oamenilor, cât și în cazul plantelor și animalelor. Organismul uman dispune de multe tipuri diferite de celule stem care provin din locuri variate din organism sau se formează în momente diferite din viața noastră. De exemplu, celulele stem embrionare există doar în primele stadii de dezvoltare, în timp ce alte tipuri de celule stem specifice țesutului apar în timpul dezvoltării fetale și rămân în corpul nostru pe toată durata vieții.

Celulele stem diferă foarte mult în comportamentele și capacitățile lor. Celulele stem embrionare sunt pluripotente pot genera toate tipurile de celule ale corpului, dar nu pot genera structuri de sprijin cum ar fi placenta și cordonul ombilical. Celulele multipotente sunt celulele care pot genera câteva tipuri diferite de celule, în general într-un țesut sau organ specific.

Pe măsură ce corpul se dezvoltă și îmbătrânește, numărul și tipul celulelor stem se modifică. De exemplu, celulele totipotente nu mai sunt prezente în organism după divizarea în urma căreia celulele generează placenta și cordonul ombilical. La rândul lor, celulele pluripotente dau naștere celulelor specializate care alcătuiesc organele și țesuturile organismului. Celulele stem care rămân în organismul nostru pe parcursul întregii vieți sunt celule specifice țesuturilor și există dovezi științifice că aceste celule suportă modificări pe măsură ce înaintăm în vârstă. Celulele stem ale pielii noastre la vârsta de 20 de ani nu vor mai fi exact aceleași celule stem ale pielii când vom avea 80 de ani, conform closerlookatstemcells.org.

Celulele stem sunt importante pentru organismele vii din mai multe motive. În embrionul de trei până la cinci zile, numit blastocist, celulele interioare dau naștere întregului corp al organismului, inclusiv tuturor tipurilor de celule și organe specializate, cum ar fi inima, plămânii, pielea, sperma, ovulele și alte țesuturi. La nivelul unor țesuturi adulte, cum ar fi măduva osoasă, mușchi și creier, populații discrete de celule stem adulte generează celule stem care înlocuiesc celulele deteriorate, uzate sau degradate de traumatisme, răni sau boli.

Având în vedere abilitățile lor regenerative unice, celulele stem oferă noi tratamente potențiale pentru boli cardiace, diabet și pentru mai mult de 80 de afecțiuni. Cu toate acestea, celulele stem necesită numeroase alte cercetări de laborator pentru a înțelege modul de utilizare a acestor celule pentru terapiile pe bază de celule, așa că medicina regenerativă sau reparativă poate fi oricând revoluționată datorită celulelor stem.

Studiile de laborator asupra celulelor stem permit oamenilor de știință să descopere toate proprietățile esențiale ale celulelor și ce anume le face diferite de tipurile de celule specializate. Oamenii de știință folosesc deja celule stem în laborator pentru a examina noi medicamente și pentru a dezvolta sisteme pentru studierea dezvoltării normale și pentru identificarea cauzelor defectelor congenitale, conform stemcells.nih.gov.

Care sunt principalele surse de celule stem?

Celulele stem provin din două surse principale: din țesuturi adulte și din embrion. Oamenii de știință lucrează la noi modalități prin care pot dezvolta celule stem din alte celule, folosind tehnici genetice de reprogramare.

În ceea ce privește celulele stem adulte, trebuie să știm că înainte de a deveni diferențiate, celulele stem se pot transforma în orice tip de celulă. Corpul unei persoane dispune de celule stem pe parcursul întregii vieți, așa că organismul le poate utiliza ori de câte ori are nevoie de ele. Celulele stem adulte sau celulele de țesuturi există în organism în momentul în care se dezvoltă un embrion. Deși se află într-o stare nespecifică, sunt mai specializate decât celulele stem embrionare. Celulele vor rămâne în această stare până în momentul în care organismul va avea nevoie de ele pentru un anumit scop, de exemplu pentru înlocuirea unor celule musculare.

În viața de zi cu zi, asta înseamnă că organismul își reînnoiește în permanență țesuturile. În unele părți ale corpului, de exemplu la nivelul măduvei osoase sau intestinului, celulele stem se divid în mod regulat pentru a produce noi țesuturi. Celulele stem sunt prezente în diferite tipuri de țesuturi, inclusiv la nivelul creierului, măduvei osoase, sângelui și vaselor de sânge, mușchilor scheletici, pielii și ficatului. Oricât ar fi de răspândite în organism, celulele stem sunt totuși dificil de găsit. Pot rămâne într-o stare nespecifică, fără a se diviza, timp de ani de zile până când organismul le solicită pentru a repara unele țesuturi deteriorate sau uzate.

Celulele stem adulte se pot diviza sau se pot reînnoi pe termen nedefinit, asta însemnând că pot genera diferite tipuri de celule de la organul originar sau chiar pot regenera organul original în întregime. Această divizare și regenerare reprezintă modalitatea prin care se vindecă o rană sau un organ, cum ar fi ficatul.

Atunci când vorbim despre celulele stem embrionare, trebuie să începem cu stadiul cel mai timpuriu al sarcinii, atunci când sperma fertilizează oul și se formează un embrion. La aproximativ 3 – 5 zile după fertilizare, embrionul capătă forma unui glob de celule, numit blastocit. Blastocistul conține celule stem și va fi implantat ulterior în uter. Practic, celulele stem embrionare provin dintr-un blastocit care are o vârstă de doar 4 – 5 zile.

Blastocitul este format din două părți: o masă de celule externe care devine parte a placentei și o masă de celule interne care se va dezvolta în corpul uman. În masa de celule interne se găsesc celulele stem embrionare, numite celule stem totipotente, adică celule care au potențialul total de a se dezvolta în orice celulă din organism. Cu o stimulare corectă, celulele pot deveni celule sanguine, celule ale pielii și toate celelalte tipuri de celule de care un organism are nevoie.

La începutul sarcinii, celulele stem încep să se diferențieze. Celulele stem embrionare se pot diferenția în mai multe tipuri de celule decât celulele stem adulte. Se poate vorbi despre celule stem mezenchimale care provin din țesutul conjunctiv sau din stratul care înconjoară organele corpului și alte țesuturi. Oamenii de știință folosesc celulele stem mezenchimale pentru a crea noi țesuturi corporale, cum ar fi cartilaj sau oase.

De asemenea, oamenii de știință au acum capacitatea de a dezvolta în laborator celule stem pluripotente induse, folosind celulele pielii și alte celule specifice țesuturilor. Aceste celule se comportă în mod similar cu celulele stem embrionare, astfel încât pot fi utile pentru dezvoltarea unei game ample de terapii, conform medicalnewstoday.com.

De câte tipuri sunt celulele stem?

În funcție de potențialul celulelor stem de a se diferenția în alte tipuri de celule, cercetările clasifică celulele stem în celulele totipotente, celule pluripotente, celule multipotente, celule oligopotente și celule unipotente. Celulele stem embrionare sunt cele mai puternice, deoarece funcția lor este să devină fiecare tip de celulă din organism.

Celulele stem totipotente se pot diferenția în toate tipurile de celule posibile. Celulele pluripotente se pot transforma în aproape orice tip de celulă. Celulele stem embrionare sunt considerate pluripotente în loc de totipotente, deoarece nu pot deveni parte a membranelor extra-embrionare sau a placentei.

La rândul lor, celulele multipotente se pot diferenția într-o familie de celule strâns legate. Celulele stem hematopoietice adulte pot deveni celule roșii, celule albe sau trombocite. În ceea ce privește celulele oligopotente, acestea se pot diferenția în câteva tipuri diferite de celule. Celulele stem limfoide sau mieloide adulte pot face acest lucru.

În cele din urmă, celulele unipotente pot produce un singur tip de celule, adică propriul lor top. Totuși, sunt celule stem pentru că se pot reînnoi, așa cum sunt celulele stem musculare adulte, conform medicalnewstoday.com.

„Transplantul de celule stem – o revoluție în medicina secolului XX, dar și o provocare.” Doctor Cotlarciuc Vlad

Ce presupune prelevarea de celule stem?

Oamenii pot opta pentru prelevare de celule stem fie pentru uzul propriu în viitor, fie pentru a-i ajuta pe cei dragi care au nevoie de un tratament cu celule stem. Celulele stem se pot recolta din măduva osoasă, din sângele periferic sau din cordonul ombilical, la naștere.

Celulele stem se recoltează din măduva osoasă sub anestezie generală, fie de la nivelul șoldului, fie de la nivelul osului pelvian. Medicii izolează celulele stem din măduva osoasă pentru depozitare sau le pregătesc pentru transplant.

Recoltarea de celule stem din sângele periferic presupune ca unei persoane să îi fie administrate câteva injecții care determină măduva osoasă să elibereze celule stem în sânge. Medicii vor recolta sângele cu celule stem, vor separa sângele de celule stem, după care vor reintroduce sângele în organism.

Celulele stem ombilicale se pot recolta la naștere, fiind vorba despre o procedură simplă, nedureroasă, sigură pentru mamă și nou-născut. Sângele ombilical recoltat poate fi apoi donat, utilizat pentru un transplant de celule stem sau poate fi depozitat în condiții de crioprezervare pe termen lung. Din ce în ce mai mulți părinți optează pentru depozitarea celulelor stem ombilicale, deoarece vor avea drept total de proprietate asupra celulelor stem. Acestea vor fi disponibile oricând vor avea nevoie și există o șansă mai mică de respingere a țesutului transplantat dacă provine de la propriul corp, conform medlineplus.gov.

„Pornind de la primul transplant de celule stem reușit din anul 1988, la nivel mondial cercetările se îndreaptă, în special, în utilizarea celulelor stem în vindecarea sau cel puțin ameliorarea celor mai frecvente afecțiuni.” Doctor Cotlarciuc Vlad