Стромальные СК

Мы уже ранее говорили о стромальных клетках. Напомним, что они являются как бы специфическим «центральным складом». Если тканевые клетки используются для восстановления определенного вида тканей, то стромальные способны превращаться в те специализированные клетки организма, которые замещают погибшие. Стромальные клетки начинают поступать в поврежденный участок, когда получают соответствующий сигнал из центральной нервной системы. Достигнув места повреждения, они под действием определенных сигнальных молекул превращаются в недостающие клетки поврежденной ткани. Если тканевые СК используются для восстановления поврежденных участков в данном месте и для каждого определенного вида существуют свои (для костных повреждений – костные, для повреждений мышц – мышечные), то стромальные клетки костного мозга обладают универсальностью. Костный мозг является плацдармом кроветворения. Он состоит из двух видов СК – гемопоэтических и стромальных. Вот эти-то стромальные клетки и поступают с кровотоком в поврежденную ткань или орган и превращаются в нужные специализированные клетки, заменяя погибшие.

Организм любого живого существа устроен так, что изначально имеет способность к восстановлению тканей. Однако с возрастом эти возможности проявляются все реже и, наконец, вовсе ослабевают. Исследования биологов показали, что причина кроется в изменениях молекул, регулирующих работу СК. И хотя многие медики уповают на инъекцию порции новых СК, на самом деле СК сталкиваются с такими условиями, что очень быстро перестают играть предназначенную им регенерирующую роль. И хотя в пробирке с клетками удаются многие даже сверхсмелые эксперименты, в организме живого человека получается далеко не все.

Ученые из университета Калифорнии Ирина Конбой, Кевин Хэйли и Дэвид Шаффер разработали и. создали особый гидрогель, который обладает рядом запрограммированных свойств. Например, при комнатной температуре он податлив, подвижен, фактически – жидкость, а при температуре тела он застывает, превращаясь в мелкоячеистый каркас. Биоинженер Конбой и ее коллеги из Беркли стали вводить в жидкий гель СК и набор органических веществ (пептидные цепочки и прочее), способствующих их быстрому размножению. Полученный коктейль можно будет вводить шприцем в больной орган. Застывая, полимер превращается в инкубатор СК, где они будут и размножаться, и постепенно дифференцироваться, создавая здоровую ткань.

Гелевый каркас будет также поставлять нужные вещества и служить защитой введенных клеток от воздействия неблагоприятной среды организма. Со временем гидрогель деградирует и бесследно рассасывается в организме. Ирина Конбой рассказывает: «В течение нескольких дней СК будут содержаться в оптимальной окружающей среде, с хорошим шансом, что они восстановят больную или старую ткань». Исследователи проводят эксперименты в пробирке, чтобы понять, как взрослые СК мышц мышей ведут себя в геле. На очереди пересадка гелевого каркаса в молодых и старых животных с повреждениями мускулов, в надежде, что ткань восстановит себя. Гидрогель претерпевает фазовый переход при температуре 34°С. Результаты этого исследования могут привести к новому способу лечения дегенеративных болезней типа мускульной дистрофии или даже помочь в восстановлении тканей мозга и сосудов. Конечной целью эксперимента является удаление из тканей СК, работающих со сбоями, и помещение их в гидрогель. Таким образом, ученые хотят добиться размножения биоматериала, чтобы вводить его обратно в тело человека, повышая способность организма к саморемонту.

СК формируют ткани и органы человека на стадии эмбрионального развития и обеспечивают их регенерацию, на протяжении жизни поставляя до миллиарда клеток ежедневно. СК являются «неприкосновенным запасом» информации эмбриогенеза. Причем поскольку каждый этап развития не запрограммирован автоматически, а зависит от сигналов микроокружения, то нельзя все сводить к генам. Хранилище стромальных клеток не может быть неисчерпаемым. После залечивания обширных повреждений костный мозг «пустеет», да и с возрастом запас стромальных клеток значительно уменьшается. Если у эмбриона СК преобладают над обычными, то уже к 20 годам это соотношение падает до 1 к 10 тыс. У пожилых людей этих клеток значительно меньше, чем у молодых. К 50-летнему возрасту в организме остается всего одна СК на 500 тыс. Организм человека развивается до 25 лет, после чего начинается процесс старения, а к 30 годам практически нет человека, который не страдал бы тем или иным недугом. Вероятно, поэтому именно в возрасте 50 лет появляются такие болезни, как атеросклероз, стенокардия, гипертония и пр. При нарушении энергичного выброса в кровь СК организм лишается возможностей эффективной регенерации. Жизнедеятельность многих органов истощается. В случаях механических повреждений организм пожилого человека восстанавливается с трудом. Все эти возрастные изменения связаны с истощением запаса СК. Введение стромальных клеток поможет решить все эти проблемы. Эти клетки, направляясь в поврежденные участки, заменяют его, _в результате чего человек получает новый, здоровый орган.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *