Сочинение на тему Стволовые клетки и их типы

Эмбриональные стволовые клетки – это стволовые клетки, полученные из недифференцированных клеток внутренней массы человеческого эмбриона. Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными, что означает, что они способны расти во все производные трех первичных зародышевых слоев: эктодермы, энтодермы и мезодермы. Большинство эмбриональных стволовых клеток получают из эмбрионов, которые развиваются из яиц, которые были оплодотворены в клинике оплодотворения in vitro, а затем пожертвованы для исследовательских целей с информированного согласия доноров. Они не получены из яиц, оплодотворенных в теле женщины. Эмбрионы, из которых получены стволовые клетки человека, обычно имеют возраст четыре или пять дней и представляют собой полый шарик. После формирования эмбриональные стволовые клетки способны продуцировать клетки организма всех типов.

Культивирование эмбриональных стволовых клеток человека

Выращивание клеток в лаборатории известно как клеточная культура. Эмбриональные стволовые клетки человека генерируются путем переноса клеток из эмбриона на стадии предимплантации в пластиковую лабораторную чашку для культивирования, которая содержит питательный бульон, известный как культуральная среда. Клетки делятся и распространяются по поверхности чашки. Внутренняя поверхность культуральной чашки, как правило, покрыта клетками эмбриональной кожи мыши, которые были обработаны, чтобы они не делились. Этот слой покрытия клеток называется фидерным слоем. Клетки мыши на дне чашки для культивирования обеспечивают клеткам липкую поверхность, к которой они могут прикрепляться. Кроме того, питающие клетки выделяют питательные вещества в культуральную среду. При этом существует риск того, что вирусы и другие макромолекулы в клетках мыши могут быть переданы клеткам человека. Чтобы избежать этой опасности, эмбрионы также выращивают без фидерных клеток мыши. Исследователи разработали способы выращивания эмбриональных стволовых клеток без мышиных фидерных клеток.

Процесс создания линии эмбриональных стволовых клеток несколько неэффективен, поэтому линии не создаются каждый раз, когда клетки из эмбриона на стадии предимплантации помещают в чашку для культивирования. Однако, если покрытые клеткой клетки выживают, делятся и размножаются достаточно для того, чтобы вытеснить блюдо, их аккуратно удаляют и помещают в несколько свежих чашек для культивирования. Процесс пересева или субкультивирования клеток повторяется много раз и в течение многих месяцев. Каждый цикл субкультивирования клеток называется пассажем. Как только линия клеток установлена, исходные клетки дают миллионы эмбриональных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки, которые пролиферировали в клеточной культуре в течение шести или более месяцев без дифференцировки, являются плюрипотентными и выглядят генетически нормальными, называются линией эмбриональных стволовых клеток. На любой стадии процесса партии клеток могут быть заморожены и отправлены в другие лаборатории для дальнейшего культивирования и экспериментов.

Свойства эмбриональных стволовых клеток

– Происхождение: эмбриональные стволовые клетки происходят из предимплантации эмбриона.

– Самообновление. Эти клетки могут делиться на сделанные копии в течение длительного периода времени без дифференциации.

– Плюрипотентность: эмбриональные стволовые клетки могут давать клетки из всех трех зародышевых зародышевых слоев даже после выращивания в культуре для

– Три зародышевых слоя:

Эктодерма:

Он порождает мозг, спинной мозг, нервные клетки, волосы, кожу, зубы, сенсорные клетки глаз, ушей, носа, рта и пигментные клетки.

мезодерма

Он вызывает мышечные ткани, кровь, кровеносные сосуды, соединительную ткань и сердце.

Эндодерма:

Он вызывает кишечник (поджелудочную железу, желудок, печень и т. д.), легкие, мочевой пузырь и половые клетки.

Стволовые клетки для взрослых:

Считается, что взрослая стволовая клетка является недифференцированной клеткой, найденной среди дифференцированных клеток в ткани или органе, которая может обновляться и может дифференцироваться с образованием некоторых или всех основных специализированных типов клеток ткани или органа. Основная роль взрослых стволовых клеток в живом организме заключается в поддержании и восстановлении ткани, в которой они находятся.

Расположение стволовых клеток взрослых

Взрослые стволовые клетки скрыты глубоко в органах, окружены миллионами обычных клеток и могут помочь пополнить некоторые клетки организма при необходимости. Фактически, некоторые взрослые стволовые клетки в настоящее время используются в терапии. Они были обнаружены в нескольких органах, которые нуждаются в постоянном снабжении клеток, таких как кровь, кожа и слизистая оболочка кишечника, а также были обнаружены в удивительных местах, таких как мозг, который, как известно, не может быстро пополнить свои клетки. В отличие от эмбриональных стволовых клеток, взрослые стволовые клетки уже несколько специализированы. Например, стволовые клетки крови обычно вызывают только многие типы клеток крови, а нервные стволовые клетки могут образовывать только различные типы клеток мозга.

История стволовых клеток взрослых

История исследований стволовых клеток началась около 50 лет назад. В 1950-х годах было известно, что костный мозг содержит как минимум два вида стволовых клеток. Одна популяция, называемая гемопоэтическими стволовыми клетками, образует все типы клеток крови в организме. Вторая популяция, названная стромальными клетками костного мозга, обнаружена несколько лет спустя. Эти стромальные клетки костного мозга могут генерировать кости, хрящи, жиры, клетки, которые поддерживают образование крови, и фиброзную соединительную ткань. В 1960-х годах у крыс было обнаружено, что две области мозга содержат делящиеся клетки, которые в конечном итоге становятся нервными клетками. В 1990-х годах было обнаружено, что мозг взрослого человека содержит стволовые клетки, способные генерировать три типа клеток мозга, астроциты и олигодендроциты (не нейрональные клетки) и нейроны.

Дифференциация взрослых стволовых клеток

Взрослые стволовые клетки способны делиться в течение длительного периода времени, когда они необходимы, и могут давать начало зрелым типам клеток, которые характеризуют структуры и функции конкретной ткани. Например, гематопоэтические стволовые клетки, они могут давать начало все типы клеток крови. Мезенхимальные стволовые клетки, они могут давать начало хрящу костного мозга и т. Д. Нервные стволовые клетки, они могут давать начало нервным клеткам, остроцитам и олигодендроцитам. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – это взрослые стволовые клетки, которые были генетически перепрограммированы в эмбриональные стволовые клетки, такие как состояние, путем принуждения к экспрессии генов и факторов, важных для поддержания определяющих свойств эмбриональных стволовых клеток. Вирусы в настоящее время используются для введения факторов перепрограммирования во взрослые стволовые клетки, и этот процесс должен тщательно контролироваться и тестироваться, прежде чем методика может привести к полезной для человека обработке.

История индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки были впервые обнаружены у мышей в 2006 году, а индуцированные плюрипотентные клетки человека впервые были зарегистрированы в конце 2007 года. Индуцированные плюрипотентными стволовыми клетками мыши демонстрируют важные характеристики плюрипотентных стволовых клеток, включая экспрессию маркеров стволовых клеток, образующих опухоли, содержащие клетки из всех трех зародышевых слоев и способность вносить вклад во многие различные ткани при инъекции в эмбрионы мыши на очень ранней стадии развития. Индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки также экспрессируют маркеры стволовых клеток и способны генерировать клетки, характерные для всех трех зародышевых слоев.

Использование стволовых клеток

Существует множество способов использования стволовых клеток человека в исследованиях и в клинике. В исследованиях мы используем стволовые клетки, чтобы увидеть сложные события, происходящие в процессе развития человека. Основная цель этого состоит в том, чтобы увидеть, как недифференцированные клетки превращаются в дифференцированные клетки, которые образуют ткани и органы. Тестирование на наркотики: раковые клеточные линии используются для скрининга потенциальных противоопухолевых препаратов. Наличие плюрипотентных стволовых клеток позволило бы проводить тестирование на наркотики в более широком диапазоне типов клеток. Однако для эффективного скрининга лекарств условия должны быть идентичными при сравнении разных лекарств. Следовательно, необходимо контролировать дифференцировку стволовых клеток в клетки определенного типа, на которых будут тестироваться лекарства.

Регенерация клеток и тканей

Возможно, наиболее важным потенциальным применением стволовых клеток человека является образование клеток и тканей, которые часто используются для замены больной или разрушенной ткани. Стволовые клетки, направленные на дифференцировку в конкретные типы клеток, предлагают возможность возобновляемого источника замещающих клеток и тканей для лечения заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, повреждение спинного мозга, инсульт, ожоги, болезни сердца, диабет, остеоартрит и т. Д. Например, это может стать возможным генерировать здоровые клетки сердечной мышцы в лаборатории, а затем трансплантировать эти клетки пациентам с хронической болезнью сердца.

Сердечно-сосудистые заболевания

Большинство сердечно-сосудистых заболеваний характеризуются ишемией и повреждением сердечной мышцы, которые приводят к аритмиям, гипертрофии и застойной сердечной недостаточности. Сердечно-сосудистые заболевания могут лишать сердечную ткань кислорода, что приводит к гибели клеток сердечной мышцы. Активное направление исследований – использование стволовых клеток эмбрионального и взрослого происхождения для восстановления сердца. В качестве возможных источников были исследованы несколько типов стволовых клеток, в том числе эмбриональные стволовые клетки, сердечные стволовые клетки, которые естественным образом находятся в стволовых клетках сердечной мышцы, клетки, полученные из костного мозга взрослого человека, включая мезенхимные клетки, эндотелиальные клетки-предшественники и клетки пуповинной крови. для восстановления поврежденной ткани сердца. Все это было исследовано на моделях мыши. Некоторые из них, введенные в поврежденную ткань сердца, появились для улучшения работы сердца.

Диабет 1 типа

У людей, страдающих диабетом 1 типа, клетки поджелудочной железы, которые обычно вырабатывают инсулин, разрушаются …