Komórki macierzyste/en

=Definiton=

Stem cells are primary, unspecialized cells, which are characterized with unlimited self-renewal capacity and differentiation into specialized descendant progenitor cells forming tissues and organs. The proper function of the body depends on tissue homeostasis, and the maintenance of homeostasis is related with stem cell pool , that balances the number of somatic cells in the body. In each organ of the body thoroughly appears new cells, which maturate and differentiate into organ-specific cells, and after fulfilling their specific biological function they undergo into programmed cell death called apoptosis. Stem cells which reside in a cellular niche of a given organ, receive signals from the environment of the damaged tissue, and starts repair process leading for tissue regeneration.

Rodzaje komórek macierzystych

1. Komórki totipotencjalne – najbardziej pierwotne komórki, są to jedyne komórki w organizmie zdolne do różnicowania się do każdego typu embrionalnych komórek somatycznych i powstania całego organizmu. Powstają w wyniku zapłodnienia tworząc zygotę a następnie w dalszym procesie rozwojowym tworzą blastomery. Są zdolne do tworzenia łożyska, łączącego płód z organizmem matki.
2. Komórki pluripotencjalne – są to komórki potomne totipotencjalnych komórek macierzystych i mogą dać początek komórkom trzech listków zarodkowych: endodermy, mezodermy i ektodermy. Komórki te są zdolne do organizowania się i tworzenia dowolnej tkanki w procesie embriogenezy (z wyjątkiem komórek łożyska). Wraz z rozwojem płodu i formowaniem się poszczególnych struktur tkankowych, komórki pluripotencjalne tracą swój pluripotentny charakter na rzecz tkankowo-specyficznego charakteru. Komórki pluripotencjalne można spotkać tylko podczas rozwoju embrionalnego, nie mogą jedynie przekształcić się powrotnie w komórki totipotencjalne.
3. Komórki multipotencjalne– to komórki charakteryzujące się zdolnością do tworzenia tkanek w obrębie jednego z trzech listków zarodkowych
   • Pierwszy listek zarodkowy (ektoderma) – tkanka nerwowa, tkanka nabłonkowa, przydatki skórne,
   • Drugi listek zarodkowy (endoderma) – układ trawienny, układ oddechowy, układ endokrynny, układ moczowy, narządy zmysłów,
   • Trzeci listek zarodkowy (mezoderma) – tkanka kostna, tkanka chrzęstna, mięśnie szkieletowe, mięśnie gładkie, mięsień sercowy, ścięgna, więzadła, tkanka tłuszczowa. Przykładem multipotencjalnych komórek trzeciego listka zarodkowego są mezenchymalne komórki macierzyste (ang. mesenchymal stem cells -MSC).Komórki multipotencjalne rezydują w niszach komórkowych a ich liczba zwykle maleje wraz z wiekiem i wraz ze zdolnością do samoodnowy organizmu.
4. Komórki unipotencjalne– komórki wyspecjalizowane do różnicowania się w stronę zdefiniowanych komórek danej tkanki z zachowaną zdolnością do podziałów (w przeciwieństwie do komórek dojrzałych). Przykładem komórek unipotencjalnych są np. mioblasty różnicujące się w stronę miocytu - dojrzałej komórki mięśniowej, lub osteoblasty różnicujące się w stronę osteocytu – komórki tworzącej kość. Komórki unipotencjalne rezydują w tkankach i odpowiadają na sygnały związane z uszkodzeniem tkanki poprzez ich aktywację i następową regenerację tkanki.

Klasyfikacja komórek macierzystych ze względu na źródło pochodzenia

1. Embrionalne (zarodkowe) komórki macierzyste – pochodzą z komórek zarodka (komórki totipotencjalne) lub z węzła zarodkowego blastocysty (komórki pluripotencjalne), mogą przekształcić się we wszystkie rodzaje komórek organizmu. Jednakże, użycie embrionalnych komórek macierzystych w celach terapeutycznych budzi wątpliwości natury etycznej, zatem ich zastosowanie nie powinno mieć miejsca w medycynie regeneracyjnej.
2. Płodowe komórki macierzyste – mogą być pozyskane z krwi pępowinowej i z tkanek popłodu takich jak pępowina czy łożysko, tkanki te stanowią naturalne źródło ich pozyskania gdyż niewykorzystane poddawane są utylizacji medycznej.
3. Somatyczne komórki macierzyste – dojrzałe, znajdują się w tkankach dorosłego organizmu i są odpowiedzialne za ich regenerację. Są to zarówno komórki multipotencjalne (m. in. komórki krwiotwórcze) jak i komórki unipotencjalne (np. komórki satelitowe mięśni szkieletowych). Pozyskanie somatycznych komórek macierzystych jest dobrze udokumentowane i wiele z nich znalazło zastosowanie w terapiach komórkowych np. przeszczepianie komórek krwiotwórczych w schorzeniach układu hematologicznego.