From Wikipedia, the free encyclopedia
Embrionske matične ćelije (ES-ćelije ili ESC) su pluripotentne matične ćelije izvedene iz unutrašnje mase ćelija blatocista, rane faze pre implantacije embriona.[1][2] Ljudski embrioni dostižu fazu blastociste 4-5 dana nakon oplodnje, kada se sastoje od 50-150 ćelija. Izolacija embrioblasta, ili unutrašnje ćelijske mase (ICM) dovodi do uništenja blastociste, procesa koji pokreće etička pitanja, uključujući da li su embrioni u pretfaza implantacije imaju ista moralna razmatranja kao i embrioni u postimplantacijskoj fazi razvoja.[3][4]
Istraživanja se sada u velikoj mjeri fokusiraju na terapeutski potencijal embrionskih matičnih ćelija, a klinička upotreba je cilj mnogih laboratorija.[5] Potencijalne upotrebe uključuju liječenje dijabetesa i bolesti srca.[5] Ćelije se proučavaju kako bi se koristile kao kliničke terapije, modeli genetičkih poremećaja i popravak ćelija/DNK. Međutim, zabilježeni su i štetni efekti u istraživanjima i kliničkim procesima kao što su tumori i neželjeni imunski odgovor.[6]
Embrionske matične ćelije (ESC), izvedene iz stadija blastociste ranih embriona sisara, razlikuju se po svojoj sposobnosti da se diferenciraju u bilo koji tip embrionske ćelije i po svojoj sposobnosti samoobnavljanja. Upravo te osobine ih čine vrijednim u naučnim i medicinskim oblastima. ESC imaju normalan kariotip, održavaju visoku telomeraznu aktivnost i pokazuju izvanredan dugoročni proliferativni potencijal.[7]
Embrionske matične ćelije unutrašnje ćelijske mase su pluripotentne, što znači da su sposobne diferencirati da generirajuu primitivni ektoderm, koji se na kraju diferencira tokom gastrulacije u sve derivate od tri primarna zametni sloj: ektoderm, endoderm i mezoderm. Ovi zametni slojevi stvaraju svaki od više od 220 tipova ćelija u tijelu odraslog čovjeka. Kada se dobiju odgovarajući signali, ESC prvo formiraju prekursorske ćelije koje se kasnije diferenciraju u željene tipove ćelija. Pluripotencija diferencira embrionske matične ćelije ododraslih matičnih ćelija, koje su multipotentne i mogu proizvesti samo ograničen broj tipova ćelija.
Pod definiranim uslovima, embrionskee matične ćelije sposobne su da se neograničeno samoobnavljaju u nediferenciranom stanju. Uslovi samoobnavljanja moraju spriječiti ćelije od zgrušavanja i održavati okruženje koje podržava nespecijalizirano stanje.[8] Obično se to radi u laboratoriji s podlogom koja sadrži goveđi serum i inhibicijski faktor leukemije ili dodacima medija bez seruma s dva inhibitorna lijeka ("2i"), MEK inhibitor PD03259010 i GSK-3 inhibitor CHIR99021.[9]
ESC se vrlo često dijele zbog skraćene G1-faze u njihovom ćelijskom ciklusu. Brza dioba omogućava ćelijama da brzo rastu u broju, ali ne i veličini, što je važno za rani razvoj embrija. U ESC-ima, ciklin A i ciklin E proteini uključeni u G1/S prijelaz su uvijek eksprimirani na visokim razinama.[10] Ciklin-zavisne kinaze, kao što je CDK2, koje promovišu progresiju ćelijskog ciklusa su preaktivne, dijelom zbog smanjene regulacije njihovih inhibitora.[11] Protein retinoblastoma koji inhibira transkripcijski faktor E2F dok ćelija nije spremna za ulazak u S-fazu su hiperfosforilirani i inaktivirani u ESC, što dovodi do kontinuirane ekspresije gena za proliferaciju.< ref name="Boward" /> Ove promjene rezultiraju ubrzanim ciklusima diobe ćelija. Iako su visoki nivoi ekspresije proproliferativnih proteina i skraćena G1-faza povezani s održavanjem pluripotencije,[12][13] ESC uzgojeni u 2-itim uvjetima bez seruma eksprimiraju hipofosforilirane aktivne proteine retinoblastoma i imaju produženu G1-fazu.[14] Uprkos ovoj razlici u ćelijskom ciklusu u poređenju sa ESC uzgojenim u podlozi koja sadrži serum, ove ćelije imaju slične pluripotentne karakteristike.[15] Faktori pluripotencije Oct4 i Nanog imaju ulogu u transkripcijskoj regulaciji ćelijskog ciklusa ESC-a.[16][17]
Zbog svoje plastičnosti i potencijalno neograničenog kapaciteta za samoobnavljanje, embrionske terapije matičnim ćelijama su predložene za regenerativnu medicinu i zamjenu tkiva nakon ozljede ili bolesti. Pluripotentne matične ćelije pokazale su obećavajućim u liječenju brojnih različitih stanja, uključujući, ali ne ograničavajući se na: povrede kičmene moždine, starostna makulska degeneracija, dijabetes, neurodegenerativni poremećaji (kao što je Parkinsonova bolest), AIDS, itd.[18] Pored svog potencijala u regenerativnoj medicini, embrionske matične ćelije predstavljaju mogući alternativni izvor tkiva/organa koji služi kao moguće rješenje dileme o nedostatku donora. Ipak, postoje neke etičke kontroverze oko ovoga . Osim ovih upotreba, ESC se također mogu koristiti za istraživanje ranog ljudskog razvoja, određenih genetičkih bolesti i in vitro toksikološko testiranje.[7]
Prema članku iz 2002. u prestižnom Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, „ljudske embrionske matične ćelije imaju potencijal da se diferenciraju u različite tipove ćelija, i stoga mogu biti koristan kao izvor ćelija za transplantaciju ili tkivno inženjerstvo."[19]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
