Стромальные стволовые клетки

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

6 а«.

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 лолучяет ягаъщ. Здоровый орган.

Категории: