Somatyczne komórki macierzyste

Definicja

Somatyczne komórki macierzyste to niezróżnicowane komórki, które rezydują w wielu tkankach dorosłego organizmu, gdzie odgrywają istotną rolę w utrzymaniu homeostazy oraz w naprawie uszkodzonych tkanek. Jako komórki macierzyste mają zdolność do samoodnawiania oraz różnicowania. Populacje somatycznych komórek macierzystych, związane ze specyficznym mikrośrodowiskiem swoich nisz komórkowych, są heterogenne i dynamiczne, składają się zarówno z komórek aktywnych, jak i znajdujących się w stanie spoczynku. Somatyczne komórki macierzyste są atrakcyjnym narzędziem dla medycyny regeneracyjnej, gdyż w porównaniu z niektórymi rodzajami unieśmiertelnionych lub indukowanych pluripotencjalnych linii komórkowych nie niosą ze sobą ryzyka powstawania nowotworów, nie pochodzą z zarodków, oraz wykazują niską immunogenność nawet w układach allogenicznych.

Źródła mezenchymalnych komórek macierzystych

• Szpik kostny. Zawiera MSC zdolne do różnicowania w wiele typów komórek, w tym osteoblasty, chondrocyty, hepatocyty i inne. MSC pochodzące ze szpiku kostnego stanowią atrakcyjny materiał dla celów terapeutycznych, chociaż ich potencjał różnicowania zależy od wielu czynników między innymi od wieku dawcy. Pewnym ograniczeniem pozyskiwania MSC ze szpiku jest procedura ich pobrania, która należy do metod inwazyjnych.
• Tkanka tłuszczowa. Bogata w MSC obdarzone wysoką zdolnością proliferacji, łatwe do pozyskania metodą liposukcji i różnicujące się w komórki tkanki tłuszczowej, kostnej, chrzęstnej oraz mięśniowej.
• Mięsień szkieletowy. W odróżnieniu od unipotencjalnych komórek satelitowych, różnicujących się jedynie w komórki miogenne, MSC pochodzące z mięśni szkieletowych zdolne są także do osteo- oraz chondrogenezy, aczkolwiek stosowane są głównie do regeneracji tkanek mięśni szkieletowych. Charakteryzują się wysoką zdolnością odnawiania się i można je pozyskać metodą biopsji z dowolnego mięśnia pacjenta.
• Skóra. Stanowi źródło komórek MSC o dużej zdolności proliferacyjnej. Najczęściej stosowane są w regeneracji tkanki, z której się wywodzą tj. skóry np. w leczeniu ciężkich rozległych oparzeń; są również zdolne do różnicowania w mio-, adipo-, osteo- oraz chondrocyty, a także komórki układu nerwowego lub trzustki. MSC można także wyizolować z mieszków włosowych, co jest prawdopodobnie najłatwiejszą oraz najmniej inwazyjną metodą pozyskania komórek macierzystych; MSC z mieszka włosowego posiadają zdolność adipo- oraz osteogenezy.
• Miazga zęba. Ekstrakcja zębów jest jedną z powszechnie wykonywanych procedur dentystycznych, zatem miazga zęba może być łatwo dostępnym źródłem komórek macierzystych. MSC z miazgi zęba są najczęściej wykorzystywane do regeneracji tkanki kostnej lub nerwowej; natomiast ich zdolność do chondrogenezy jest ograniczona w porównaniu z innymi rodzajami MSC. Ponadto, niektóre badania wykazują spadek aktywności proliferacyjnej MSC izolowanych z miazgi zęba wraz z upływem czasu hodowli i liczby pasaży.
• Łożysko. Bogate źródło MSC charakteryzujących się wysokim tempem proliferacji oraz silnym efektem immunosupresyjnym. Jako jedne z niewielu, MSC pozyskane z łożyska są także zdolne do różnicowania w hepatocyty oraz komórki trzustki.
• Płyn owodniowy. MSC pochodzące z płynu owodniowego najczęściej wykorzystuje się w układzie autologicznym, jako czynnik wspierający naprawę tkanek przy operacjach wrodzonych defektów takich jak rozszczep kręgosłupa, przepuklina przeponowa czy wady serca. Płyn owodniowy jest łatwy do pobrania za pomocą aspiracji; niewielka objętość jest wystarczająca dla założenia hodowli znajdujących się w nim komórek MSC, gdyż odznaczają się one wysokim tempem proliferacji.