Cesta vývoja kmeňových buniek závisí od jej tvaru
Posledná kontrola: 16.10.2021
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Na to, aby kmeňové bunky smerovali pozdĺž potrebnej dráhy vývoja, nie je potrebné dodávať vhodné hormóny a iné biochemické signály, stačí jednoducho nútiť ho, aby prevzal tvar bunky požadovanej tkaniva.
Čo spôsobuje, že kmeňové bunky sa premenili na iný, striktne definovaný typ buniek? Ako sa napríklad bunky kostných kmeňov dozvedia, že sa potrebujú stať skôr ako kostná bunka ako chrupavka? Tieto otázky majú veľký význam pre základnú vedu aj pre aplikované vedy. V regeneratívnej medicíne sú choré tkanivá nahradené zdravými tkanivami získanými z kmeňových buniek a lekári by si mali byť istí, že kmeňové bunky sa stanú správnym tkanivom.
Je známe, že takéto bunky dodržiavajú chemické signály: hormón môže poveriť kmeňové bunky, aby vytvorili jedno alebo iné zrelé tkanivo. Na druhej strane existujú dôkazy, že bunková diferenciácia závisí od typu povrchu, na ktorom žije a množia bunková kultúra: kontakt bunky so substrátom určuje jej osud. Výskumníci z Národného inštitútu pre štandardy a technológie (USA) naznačujú, že transformácia kmeňových buniek závisí od tvaru, ktorý musel urobiť.
Na kultiváciu tkaniva z kmeňových buniek používajú lekári dočasné polymérne implantáty, ktoré slúžia ako substrát, trojrozmerný základ. Skeletový implantát organizuje bunky v priestore a usmerňuje ich rast. V pokuse vedci vysadili kmeňové bunky kostného tkaniva do niekoľkých typov takýchto implantátov, ktoré sa líšili v priestorovej štruktúre. V tomto prípade bunky rástli bez pridania akýchkoľvek hormónov alebo iných látok, ktoré by im mohli "povedať" o vývoji. Výsledkom bolo, že iba v jednom prípade z piatich sa kmeňové bunky začali zhromažďovať vápnik, čo je dôkazom ich transformácie do zrelej kostnej bunky. Aby sa tento substrát úspešne dostal na oporu, bunky sa museli natiahnuť a poskytnúť dlhé procesy, to znamená, že majú formu zrelého osteocytov.
Tak, ako píšu autori v časopise Biomaterials, kmeňové bunky môžu byť tlačené na požadovanú cestu vývoja bez akýchkoľvek chemických signálnych koktailov. Stačí stačiť im charakteristickú formu, ktorá je vlastná bunkám požadovanej tkaniva.
Na prvý pohľad je výsledok zvláštny a nepochopiteľný. Je to ako hovoriť: študenti sa stávajú lekármi, pretože v lekárskej praxi sú nútení nosiť biely habit. Vedci musia ešte vysvetliť, ako morfológia buniek určuje ich správanie. Samozrejme, priestorová metóda pestovania nových tkanív sa zdá byť lacnejšia a jednoduchšia ako signálno-chemická "kultivácia".