PURA MUÑOZ-CÁNOVES: a feladatnak szentelt
az őssejt kifejezést a tizenkilencedik század végén alkották meg, hogy javaslatot tegyenek egy közös progenitor sejt fogalmára a különálló vérvonalakra1, 2. Ennek a progenitornak a létezését, amelyet haemopoetikus őssejtnek (HSC) neveznek, végül az 1960-as években3 bizonyították. A HSCs felfedezése az őssejt, mint a hierarchia tetején elhelyezett önmegújító sejt meghatározó koncepciójához vezetett, amely a hierarchia ágainak végén egy sor teljesen differenciált, speciális sejttípust eredményezett., Ezt a fajta dedikált felnőtt őssejtet azóta több szövetben azonosították.
a dedikált őssejtpopuláció második egyértelmű példája a csontvázizom műholdas sejtje4. Sok párhuzam van a sejtek és a HSC-k között. Mindkettő a csontvelőben található speciális, védő résekben — HSC-kben, valamint az izomrostok kötegeiben (myofibres) található műholdas sejtekben él. A fülke lehetővé teszi mindkét sejttípus számára, hogy szükség esetén alvó állapotban létezzen, a lehető legkevesebbet osztva a káros genetikai mutációk felhalmozódásának kockázatának minimalizálása érdekében., Pedig, mint a HSCs, műholdas sejtek aktiválódnak, majd osszuk el a válasz, hogy kárt, ezt követően önálló megújítása, valamint a differenciálás be újonnan regenerált myofibres mentén egyirányú, hierarchikus pathway5 (Fig. 1a).
1.ábra | professzionális és fakultatív őssejtek. a, A műholdas sejtek az izom őssejtek dedikált (professzionális) populációja. Normál körülmények között (homeosztázisban) a műholdas sejtek nyugalmi állapotban vannak (nem jelennek meg)., Az izomkárosodás után az őssejtek mind önmegújulnak (ívelt nyíl), mind pedig közbenső utódok sorozatát eredményezik. A differenciálódási kaszkád teljesen differenciált, Érett izomsejtek képződésével végződik, úgynevezett myofibres, amelyek több magot tartalmaznak. b, ezzel szemben a máj nem tartalmaz ismert szakmai őssejteket. A homeosztázis alatt mind a máj fő sejttípusának (hepatociták), mind az epevezeték-sejtek progenitor sejtjei proliferációval fenntartják saját populációikat., A károsodást követően ezek az unipotens progenitorok kétpotenciálú progenitor állapotot is szerezhetnek (itt látható a csatorna sejtje), amelyből önmegújulhatnak, és mind hepatocitákhoz, mind csatornasejtekhez vezethetnek. Még meg kell erősíteni, hogy létezik-e kéthatós progenitor a homeosztázisban (nem látható).
a HSC-ket először olyan kísérletekkel azonosították, amelyek azt mutatták, hogy a csontvelő újranépesítheti azon egerek vérrendszerét, amelyek saját csontvelőjét elpusztították3., Hasonlóképpen, a sejtkövetési vizsgálatok és kísérletek, amelyekben a műholdas sejteket sérült izomba oltották, kimutatták, hogy a myofibre javítás magában foglalja a műholdas sejtek közvetlen részvételét. Továbbá, egerek genetikailag kimerült műholdas sejtek nem képesek új myofibres, megerősítve műholdas sejtek valódi felnőtt őssejtek (felül ref. 5).
de bár az ilyen ritka, “professzionális” őssejtek megtalálása bizonyos szövetekben sikeres volt, másokban az őssejtszerű folyamatok változatosabbak lehetnek., Valójában világossá válik, hogy bizonyos esetekben a javítás magában foglalhatja a differenciált sejtek kevésbé differenciált állapotba való regresszióját, ahonnan újranépesítik a szövetet. Ez éles ellentétben áll a vér és a vázizomzat helyzetével; más niche-sejttípusok nem képesek kompenzálni a HSC vagy a műholdas sejtek veszteségét6, 7.,
a nyilvánvaló fizikai őssejtpopulációk hiánya egyes szövetekben egyre sürgetőbb kihívásokat váltott ki a felnőtt őssejtek olyan különálló entitások meghatározására, amelyek egyirányú hierarchiákat követnek, és arra késztette a hangsúlyt, hogy hangsúlyozzák az őssejtek változatosabb, műanyag tulajdonságait. De a fókusz eltolódása a professzionális őssejtektől azzal a kockázattal jár, hogy megtagadja e célzott populációk azonosításának és megértésének előnyeit.,
az a képesség, hogy professzionális őssejteket használjunk az oltási kísérletekhez, megkönnyíti a sejtek hasznosítását terápiákhoz és kísérletekhez, mint a műanyag őssejtszerű populációk. Valójában a HSC-transzplantációt egyre inkább számos betegség kezelésére használják, beleértve a vér -, anyagcsere-és immunológiai rendellenességeket8. Műholdas-sejt-átültetés egy ígéretes eszköz kezelésére izom betegségek, különösen a kapcsolódó kedvezményes számok a szatellit sejtek csökkent regenerációs képessége, mint az elöregedés-hoz kapcsolódó örökölte izom disorders9., Az őssejtek meghatározásának kibővítésére irányuló felhívások közepette nem szabad elfelejtenünk, hogy a még ismeretlen, dedikált őssejtpopulációk még mindig várhatják a felfedezést. Azonosításuk jelentős klinikai következményekkel járhat.
Meritxell Buch: Regeneration on call
ellentétben a vér és az izom őssejtek, amelyek laknak védett fülkékben, hámszövetek, hogy vonal vagy bimbó ki a test csövek gyakran ki vannak téve a külső vagy belső stresszorok., Egy HSC-mint elágazó hierarchia, amelyben egyetlen progenitor tetején ül egy közvetlen leszármazottai úgy tűnik, nagyon biztonságos evolúciós megoldás az ilyen típusú szövet — függőség egyetlen ‘mester’ sejt, a szövetek kockázata szétesés kell, hogy a cella típus meghalni. Egy alternatív megközelítés, amely két vagy több belépési ponttal átfedő hierarchiákat tartalmaz, biztonságosabb eszköznek tűnik a probléma megoldására. Ez az elképzelés azt sugallja, hogy a fakultatív őssejteknek, amelyek szükség esetén őssejtekként működhetnek, de nem mindig teszik meg, léteznie kell.,
A vita arról, hogy a hierarchikus HSC-mint modell illik más systems10 befolyásolta az a tendencia, hogy a kutatók, hogy fontolja meg normális szerv fenntartó (homeosztázis) egyenértékűnek regeneráció, javítás, annak ellenére, hogy a nagyon eltérő belső celluláris válasz részt vesz a két jelenség. A javítás gyakran magasabb proliferációt igényel, mint a homeosztázis — ezért a homeosztázist közvetítő csont-fide őssejtek nem mindig képesek újranépesíteni a sérült szövetet. Itt jönnek be a fakultatív őssejtek.,
ennek a jelenségnek egy példája megtalálható a bél epitéliumában, amely mind a homeosztázisban, mind a sérülés után nagyon proliferatív. A dedikált őssejtek populációja normál körülmények között fenntartja ezt a szövetet. Ezeket kripta-bázis oszlopos sejteknek nevezik, és önmagukat megújítják és több sejttípusra is megkülönböztetik11. Azonban, ha a szövet sérült vagy az őssejt-populáció kimerült, nem proliferatív sejtek elkezdték különbséget tenni, vagy akár teljesen érett visszatér egy őssejt-mint állami segíteni benépesíteni a tissue11., Így a celluláris plaszticitás kulcsfontosságú a bél fenntartásához különböző körülmények között.
Ellentétben a bél, a legtöbb szövetek alávetni mobil forgalom csak lassan a mindennapi életben, valamint a show fokozott proliferatív kapacitás lehetővé teszi számukra, hogy a javítás néhány (de nem minden) struktúrák következő sérülés. Azonban néhány szövet, amelyek jellemzően alacsony forgalom, beleértve a máj és a tüdő, teljesen regenerálódhat sérülés után. A figyelemre méltó választ lehetővé tevő sejteket széles körben megvizsgálták, és további példákat szolgáltattak a fakultatív őssejtekre.,
A tüdő, mint a bél, lakossága igaz, HSC -, mint az őssejtek, hogy fenntartsák a légúti útján homeosztázis. Sérülés után a klubsejteknek nevezett Érett differenciált sejtek képesek dedifferentiálni és fakultatív őssejtekként viselkedni12, 13. Ezzel szemben a májban bármely dedikált őssejt létezését még meg kell erősíteni. A homeosztázis során úgy tűnik, hogy két májsejt-típus, a hepatociták és a ductalis sejtek a proliferáció révén fenntartják saját sejttípusukat., De a károsodást követően, legalábbis a zebrafish14 és a mice15 esetében, a fakultatív őssejtek differenciált sejtekből, úgynevezett kolangiocitákból származnak. Egerekben a kolangiociták visszaállnak egy kéthatós őssejtszerű állapotba, amely megkönnyíti mind a hepatociták, mind a ductalis sejtek regenerálását15 (ábra. 1b).
Ez a három példa rávilágít arra, hogy a különböző szervek hogyan oldottak meg hasonló problémákat., Ez felidézi a természetes szelekciós nyomást, amely az állatok különböző csoportjait arra készteti, hogy különböző megoldásokat érjenek el a közös élőhelyi kihívásokra — különböző stratégiák kidolgozása például a pólusok szélsőséges hideg időjárásának leküzdésére. Nagy a kísértés, hogy úgy gondolják, hogy a csata fenntartani szövetek igényes környezet, amely magában foglalja a folyamatos forgalom, illetve expozíció kárt eredményezett a létezését számos back-up stratégiák, amelyen keresztül fakultatív őssejtek segítenek biztosítani szövetek épségét., Az őssejtek meghatározása, amely magában foglalja ezeknek a műanyag sejttípusoknak a teljes skáláját, elengedhetetlen, ha valóban meg akarjuk érteni a regeneráció természetét.