Главная > Косметология > Мезенхимальные стволовые клетки

Что такое мезенхимальные стволовые клетки

Тело человека и всех живых существ состоит из клеток. Большая часть клеток имеет свою специализацию и определенный набор функций. Например, эритроцит не имеет ядра, сплющен с двух сторон и основная функция его в организме перенос кислорода от легких во все органы и ткани.

Специализированные клетки могут делиться. Но образуются в результате деления клетки с точно такими же функциями, которые были присущи клетке-предшественнице. Еще недавно считалось, что восстановление тканей после травмы осуществляется именно и только за счет деления специализированных клеток.

клеточные технологии

И только в свете новейших исследований было установлено, что рост тканей, их постоянное обновление и восстановление происходит за счет совершенно особых клеток, которые называются стволовыми.

Они не имеют каких-то специфических функций и отличий. В зависимости от условий, в которые они попадают, стволовые клетки могут перерождаться в специализированные клетки органов и тканей.

Сообщество стволовых клеток неоднородно как по внешнему виду, так и по способности отдельных клеток к дифференцировке (проявлению свойств и функций специализированных клеток). Наиболее выраженной способностью к образованию практически любых клеток тела наделены стволовые клетки, выделенные из тканей эмбрионов.

 

Только вот использовать их большинство ученых отказывается, так как это связано с большим количеством этических норм, а в ряде стран и с наличием запретов на проведение такого рода опытов на законодательном уровне.

Затем, по своей активности и способности образовывать разные виды специализированных клеток, следуют клетки пуповинной крови, самой пуповины и плаценты.

биорепарат на основе мезенхимальных стволовых клеток

Уже здесь они зачастую имеют свою преимущественную специализацию:

  • гемопоэтические стволовые клетки участвуют в образовании клеток крови, их развитие в лабораторных условиях все еще можно направить в сторону образования нейроцитов или клеток соединительной ткани, но полученные клетки уже зачастую только внешне напоминают специализированные клетки и не могут выполнять всех их функций;
  • мезенхимальные стволовые клетки дают начало клеточным линиям жировой, костной, легочной, печеночной, хрящевой, костной  и др. тканей.

Использование гемопоэтических стволовых клеток уже ни для когоне является новостью. Именно благодаря наличию ГСК в красном костном мозге после трансплантации в организме реципиента (пациента, которому пересаживают донорский костный мозг) восстанавливаются процессы кроветворения у больных с лейкемией, лейкозами и другими заболеваниями системы крови.

клеточные технологии

Исследование мезенхимальных стволовых клеток и возможностей их использования для лечения различных заболеваний началось сравнительно недавно. Ряд исследований уже достиг той фазы, когда мезенхимальные стволовые клетки вводились людям с различными заболеваниями. Но ни одна из методик еще не получила широкого распространения.

Источники получения материала

У взрослых некоторое количество таких клеток можно выделить из:

  • красного косного мозга;
  • подкожной жировой клетчатки;
  • крови, взятой из вены.

Присутствуют  мезенхимальные стволовые клетки практически в любой ткани, но именно из трех перечисленных выше мест получить из проще всего. Образец красного костного мозга берут из крыла подвздошной (одна из костей таза) кости. Для этого необходимо проведение местного обезболивания. На месте укола остается лишь след от иглы, который заживает без следа.

подкожная жировая клетчатка

Получить достаточное количество жировой клетчатки тоже не составляет труда. Это можно сделать во время проведения процедуры липосакции или через небольшие разрезы кожи в области бедра или на животе. Содержание стволовых клеток в тканях у взрослого составляет всего от 0,001 до 0,01%.

Но такое незначительное их число не является проблемой для ученых, так как стволовые клетки, которые помещены в специальные условия, непрерывно делятся. А это значит, что в лаборатории можно получить достаточное количество материала.

Видео: Что такое стволовые клетки

Как работают МСК?

Максимальная концентрация мезенхимальных стволовых клеток содержится в костном мозге. Если клеток-предшественников, которые располагаются непосредственно в тканях, оказывается недостаточно, то некоторое их количество выходит из косного мозга и по кровеносному руслу мигрирует к месту повреждения.

Достигнув цели, они закрепляются в тканях, начинают активно делиться. Когда количество новообразованных клеток оказывается достаточным для восстановления поврежденных тканей, клетки спонтанно из стволовых перерождаются в специализированные, характерные для конкретного органа.

получение эмбриональных стволовых клеток

Так как в месте повреждения оказываются кроме мезенхимальных также и гемопоэтические стволовые клетки, то активизируется процесс наращивания количества сосудов, которые необходимы для улучшения кровоснабжения тканей.

Мезенхимальные не только активно делятся. Также они выделяют большое количество биологически активных веществ, которые ускоряют протекание реакций обмена в тканях, активизируют работу уже имеющихся высокоспециализированных клеток.

Так, например, введение всего лишь 3% выращенных из стволовых клеток гепатоцитов  в ткани печени, пораженной цирротическим процессом, приводит к значительному облегчению состояния больного.

Причин для этого две:

  • новые молодые клетки активно делятся и выполняют свои функции;
  • введенные клетки выделяют вещества, активизирующие собственные клетки печени.

Влияние на работу иммунной системы

Отдельно стоит упомянуть о способности мезенхимальных стволовых клеток подавлять активность иммунной системы.

Обычно основной проблемой трансплантологии является:

  • реакция «хозяин против трансплантата», когда иммунная система «набрасывается» на пересаженный орган или ткань;
  • реакция «трансплантат против хозяина», когда пересаженные клетки костного мозга, начинают «сражаться» с организмом реципиента.

Трансплантированные мезенхимальные клетки подавляют активность Т-лимфоцитов, основных клеток иммунной системы реципиента, которые отвечают за распознавание чужеродных агентов.

Благодаря этому пересаженные стволовые клетки размножаются и дифференцируются, заменяя собой поврежденные клетки органов, но при этом не вызывают реакции отторжения.

А если риск реакции отторжения уменьшен или сведен к нулю, то нет проблем в подборе доноров, можно взять стволовые клетки от любого донора и пересадить их любому реципиенту. По самым оптимистичным прогнозам ученых в будущем трансплантация станет таким же легким делом, как покупка лекарства в аптеке.

клеточные технологии

Что можно лечить

  • Сахарный диабет.

В настоящее время при помощи мезенхимальных стволовых клеток уже успешно лечат сахарный диабет 2 типа. Ведутся разработки по лечению сахарного диабета 1 типа. Во многих случаях ученым благодаря пересадке выращенных в лабораторных условиях клеток островков Лангерганса (той самой части поджелудочной железы, которая отвечает за выработку инсулина) удалось наладить выработку собственного инсулина в организме, снизить инсулинорезистентность и нормализовать содержание сахара в крови.

  • Лечение заболеваний печени.

Исследования в данной области ведутся в двух направлениях. Первое направление – это пересадка размноженных в условиях лаборатории клеток печени. Второе – это выращивание органа непосредственно в лаборатории, а затем пересадка его в тело пациента.

  • Восстановление строения и функции сердца.

Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток используется сейчас как один из этапов целого ряда операций на сердце, таких как восстановление проходимости клапанов, устранение недостаточности клапанов сердца, закрытие овального окна и проч.

  • Восстановление суставных хрящей и костной ткани.

Для восстановления суставного хряща применяются две основные методики пересадки стволовых клеток. Первая подразумевает введение стволовых клеток непосредственно в полость сустава методом инъекции. Вторая методика более трудоемкая: суставной хрящ выращивается в лаборатории, а затем в виде пластинки пересаживается на место разрушенных участков.

суставной хрящ

Естественно, на этом возможности пересадки стволовых клеток не заканчиваются, но остальные исследования – это дело более отдаленного будущего.

Роль МСК в развитии и поддержании опухолевых процессов в организме

Если говорить об онкологии и участии в развитии опухолевых процессов мезенхимальных стволовых клеток, то нужно вспомнить две модели, которые являются основными:

  • модель раковых стволовых клеток;
  • модель участия нормальных стволовых клеток в процессах роста опухолей и формирования метастазов.

Раковые стволовые клетки

Уже нет сомнений, что любая опухоль вырастает из одной клетки. Эта клетка является ни чем иным как стволовой клеткой, генетический аппарат которой был поврежден любым из воздействий (химическим веществом, вирусным агентом и проч.). Такая «бракованная» клетка на начальном этапе дает неограниченный рост патологической ткани. При этом часть из новообразованных клеток остаются стволовыми без каких-либо специфических функций, а часть дифференцируется и теряют способность к неограниченному росту.

раковые стволовые клетки

Важность модели раковых стволовых клеток в том, что с ее помощью у ученых появилась возможность объяснить, почему спустя много лет после излечения может начать расти заново, и почему так сложно бороться с метастазами и самим процессом метастазирования опухоли.

На базе этой модели сейчас разрабатываются такие методы лечения, которые будут убивать не только дифференцированные клетки опухоли, но также и те стволовые клетки, с которых и начался опухолевый рост.

Влияние на опухолевый рост

Как мы уже писали выше, стволовые клетки не только сами активно делятся, но также вырабатывают ряд веществ, которые ускоряют рост сосудов, обмен веществ в тканях, подавляют реакции иммунной системы. Все это в конечном итоге может способствовать развитию опухоли и активному ее метастазированию.

В экспериментах на животных введение клеток меланомы (одного из наиболее злокачественных видов рака) в кровеносное русло вместе с мезенхимальными стволовыми клетками ускоряло развитие ракового процесса в организме, быстрее приводило к летальному исходу.

Мезенхимальные стволовые клетки в косметологии

Сейчас уже даже в России появились компании, которые занимаются пересадкой стволовых клеток с целью омоложения. Данная методика зачастую преподносится как передовая научная технология, первая ласточка в деле обеспечения людям бессмертия.

мезенхимальные клетки в косметологии

Перепробовав все косметические средства и косметологические методики, каждый из людей приходит к осознанию необходимости «стареть красиво» или прибегнуть к помощи пластической хирургии. И зачастую возникает желание отказаться от проверенного, но травматичного и болезненного способа омоложения, которым является пластическая операция, в пользу нескольких поверхностных уколов, которые они доставят прямо в кожу.

Соглашаясь на подобные процедуры, необходимо понимать, что в настоящее время практическое применение стволовых клеток опережает работы по их исследованию и изучению. Вполне возможно, что введение человеку его собственных размноженных в условиях лаборатории стволовых клеток, не принесет вреда. Но точно также возможно, что доктор будет ставить на вас своеобразный эксперимент, вводя препарат, действие которого не изучено, и который может дать самые разные результаты, в том числе и неожиданные для врача.

Основной риск, связанный с выращиванием мезенхимальных стволовых клеток, связан с тем, что в несвойственной для них среде стволовые клетки даже с нормальным генотипом могут подвергнуться онкогенной трансформации.

Подвергнуть себя такому риску можно в том случае, когда есть значительные дефекты кожных покровов, образовавшиеся на месте ожога или травмы, когда закрыть дефект, используя другие способы, не представляется возможным.

Обсуждение