Tipuri de celule stem

Celulele stem sunt deosebite fata de alte celule din organism. Desi majoritatea celulelor se pot multiplica in acelasi tip de celule, celulele stem se pot diferentia in diverse tipuri de celule, in functie de nevoile organismului.

Exista trei tipuri de celule stem. In prezent se fac multe cercetari pentru a se mari potentialul de utilizare al celulelor stem adulte, cele mai versatile tipuri de celule stem.

Celulele stem au un potential remarcabil de a se multiplica in diferite tipuri de celule din organism, inca din primele stadii ale vietii unei persoane. In plus, in multe dintre tesuturi acestea au rol de reparare interna, multiplicandu-se fara limita pentru a reintregi alte celule, atata timp cat o persoana sau un animal este inca in viata.

Cand o celula stem se divide, fiecare celula are un nou potential: poate ramane atat o celula stem sau se poate transforma in alt tip de celula, cu o functie mai speciala, cum ar fi celulele musculare, ale sangelui sau ale creierului.

Celulele stem se deosebesc de alte tipuri de celule prin doua caracteristici importante. In primul rand, acestea sunt nespecializate, capabile sa se reinnoiasca prin diviziune celulara, uneori dupa perioade lungi de inactivitate. In al doilea rand, in anumite conditii fiziologice sau experimentale, ar putea fi indusa activitatea acestora pentru a se transforma intr-un tesut sau organ ori celule cu functii speciale.

In interiorul unora dintre organe, cum ar fi intestinul si maduva osoasa, celulele stem se divid pentru a repara si a reinlocui tesuturile uzate sau deteriorate. Totusi, in interiorul altor organe, cum ar fi pancreasul si inima, celulele stem se vor diviza doar in conditii speciale.

Pe parcursul stadiilor de dezvoltare embrionara, celulele care se dezvolta raman relativ nediferentiate si par sa aiba capacitatea de a se diferentia in orice tesut din organism. De exemplu, celulele prelevate dintr-o portiune a embrionului care ar putea fi o parte a ochiului, pot fi transferate in alta portiune a embrionului si s-ar putea transforma in celule nervoase, musculare sau hepatice.

Celulele din stadiul embrionar precoce sunt totipotente si se pot diferentia, transformandu-se in orice tip de celule ale corpului. Dupa aproximativ sapte zile, zigotul va alcatui o structura cunoscuta sub denumirea de blastocist, care contine o masa de celule din care se formeaza fatul, precum si tesutul trofoblastic, care se transforma in placenta.

In cazul in care celulele sunt prelevate din stadiul de blastocist, acestea sunt pluripotente, ceea ce inseamna ca au capacitatea de a se transforma in mai multe tipuri, diferite, de celule umane. Celulele din acest stadiu sunt adesea mentionate ca celule stem blastocist embrionare. Cand orice tip de celule stem embrionare vor creste intr-un mediu de cultura, in laborator, se pot diviza si multiplica pe termen nelimitat. Aceste celule sunt apoi cunoscute ca linii de celule stem embrionare.

Celulele stem adulte sunt prezente la toti oamenii, in numar redus. Celulele stem adulte sunt unele dintre clasele de celule care au fost destul de des utilizate din maduva osoasa.

Acestea sunt celule stem care sunt capabile sa se diferentieze doar in cateva dintre celulele din care se poate dezvolta un anumit tesut sau organ. Acestea sunt cunoscute sub denumirea de celule stem multipotente, iar uneori sunt denumite celule stem somatice. Cel mai bun exemplu de celule stem adulte sunt celulele stem hematopoietice sau celulele stem care formeaza sangele. Acest tip de celule este foarte rar si se gaseste in principal in maduva osoasa a adultilor.

Specialistii au considerat initial ca o celula stem hematopoietica ar putea crea doar alte celule specifice sangelui si nu s-ar putea transforma intr-un alt tip de celule stem. Dar s-a demonstrat, in studiile pe sobolani ca, celulele care provin din maduva osoasa pot contribui chiar si la refacerea ficatului deteriorat. De asemenea, se pare ca celulele inimii se pot dezvolta din celule stem derivate din muschi si ca celulele stem ale creierului se pot transforma in mai multe tipuri de celule.

Cele mai multe dintre celulele stem sunt prezente in maduva osoasa, doar cateva pot fi intalnite in fluxul sanguin. Acest lucru inseamna ca celulele stem din fluxul sanguin periferic pot fi izolate dintr-o proba de sange recoltata. Celulele stem din sange sunt capabile sa dea nastere la un numar foarte mare de celule diferite, care alcatuiesc sistemul imunitar si care fac parte din compozitia sangelui, inclusiv celule rosii din sange: trombocite, granulocite si limfocite.

Celulele rosii transporta oxigenul in corp si ofera culoarea rosie, sangelui. Trombocitele sunt fragmente de celule care opresc sangerarea si contribuie la procesul de coagulare al sangelui, in cazul unei leziuni. Granulocitele sunt un tip de celule albe din sange care ajuta la lupta impotriva infectiei bacteriene. Limfocitele sunt un tip de celule albe din sange care sunt parte a sistemului imunitar si ajuta la lupta impotriva altor infectii, fiind implicate in protectia impotriva cancerului.

Toate aceste celule diferite care au functii diferite sunt derivate din celulele stem hematopoietice.

La nastere, sangele din cordonul ombilical este bogat in celule stem care alcatuiesc sangele. Aplicatiile celulelor stem din cordonul ombilical sunt similiare cu cele recoltate din maduva osoasa si sunt utilizate pentru tratarea bolilor si afectiunilor sangelui sau pentru a reface fluxul sanguin dupa un tratament specific pentru cancer.

In 2006 oamenii de stiinta au descoperit cum pot reprograma celulele cu functie specializata (celulele pielii, de exemplu) in laborator, astfel incat acestea sa se comporte ca o celula stem embrionara. Aceste celule, numite celule pluripotente induse, sunt create prin reprogramarea genetica a celulelor specializate, prin fortarea exprimarii de gene, care sunt in mod normal fabricate in celulele stem embrionare si care controleaza modul in care functioneaza celulele.

Celulele stem embrionare si celulele stem pluripotente induse au in comun multe caracteristici, inclusiv capacitatea de a deveni celule ale tuturor organelor si tesuturilor, dar acestea nu sunt chiar identice si se pot comporta usor diferit. Pentru ca celulele stem pluripotente induse sa fie utilizate pentru terapia a diverse boli specifice de catre anumite linii de celule, acestea trebuie sa fie atent perfectionate in conditii de laborator.