Основа функционирования многоклеточного организма – специализация клеток, направленная на выполнение конкретной функции. Эта дифференциация клеток начинается на ранних стадиях развития эмбриона. Но в нашем организме остаются клетки, которые способны на протяжении всей жизни человека приобретать различную специализацию. И в полной мере это относится к гемопоэтическим стволовым клеткам, которые поддерживают постоянный количественный и качественный состав форменных элементов крови.
Гемопоэтические стволовые клетки (Hematopoietic Stem Cell, от греческих слов Haima — кровь, Poiesis — создание) — это стволовые клетки, способные к неограниченному делению и дифференцированию в клетки крови.
Они образуются в красном костном мозге и дифференцируются в четырех направлениях:
Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (аллогенная – от донора, аутологичная – пересадка собственных клеток) восстанавливает систему кроветворения, которая может быть нарушена при некоторых заболеваниях, химиотерапии.
Первая трансплантация аутогенных стволовых клеток была осуществлена еще в 1969 году Э. Томасом (Сиэтл, США). Современные методики в 80 % случаев позволяют победить рак крови. На данном этапе медицина получила в свое распоряжение методики фетальной медицины, когда донорство гемопоэтических стволовых клеток обеспечивается за счет пуповинной крови, эмбриональных тканей, костного мозга, жировой ткани.
Гемопоэтические стволовые клетки (гемоцитобласты) обладают двумя главными свойствами:
У гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге, как и у всех клеток нашего организма, есть возраст – недолгое «детство», быстро пролетающая «юность», когда клетки выбирают «армию» или «учебу», и долгий период «зрелости».
Большая часть гемопоэтических стволовых клеток костного мозга пребывает в состоянии покоя – они не делятся. Но когда гемоцитобласт проснется, он делает самый важный выбор – дать начало новой мультипотентной стволовой клетке или же запустить процесс специализации дочерних клеток. В первом случае клетка может бесконечно долго продлевать свое «детство», во втором – клетки вступают в следующий период своей жизни.
Повзрослевшие гемопоэтические клетки начинают делиться асимметрично, что приводит к их дифференциации и специализации. Образуются предшественники клеток, которые выбирают «учебу» — миелоидный путь развития, или «армию» — лимфоидный путь развития.
Миелоидные гемоцитобласты развиваются в тромбоциты, эритроциты, лейкоциты-макрофаги, гранулоциты (разновидность лейкоцитов – эозинофилы, нейтрофилы или базофилы).
Лимфоидные гемоцитобласты дадут начало клеткам иммунной защиты организма – Т-лимфоцитам (распознают антигены чужаков), В-лимфоцитам (вырабатывают антитела), Т-хелперам (атакуют чужеродные клетки), NK-лимфоцитам (обеспечивают фагоцитоз чужеродных агентов).
Гемопоэтические стволовые клетки, вступая в стадию дифференциации, утрачивают мультипотентность и реализуют свой потенциал. На выбор пути развития гемоцитобласта влияет несколько факторов:
Сегодня механизмы кроветворения разгаданы не полностью и еще ждут своих Нобелевских лауреатов, которые научатся управлять судьбой гемоцитобласта.
Именно таким термином чаще всего обозначают трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Это широко применяемый метод при лечении заболеваний крови, онкологических и генетических патологий. Современные методы терапии позволяют использовать не только донорский костный мозг. Сегодня донор гемопоэтических стволовых клеток – это и периферическая кровь, и пуповинная кровь, и продукты фетальной (эмбриональной) медицины.
Суть трансплантации гемоцитобластов в следующем. На начальном этапе пациент проходит этап кондиционирования (облучения или химиотерапии), на котором подавляется функционирование собственного костного мозга. Затем пациенту вводят суспензию гемопоэтических клеток, которые заселяют его кроветворные органы и восстанавливают функции кроветворения.
В зависимости от источника стволовых клеток для трансплантации выделяют:
При аутотрансплантациях нет отторжения клеток и иммунных осложнений, но данный метод не всегда эффективен. Аллотрансплантация эффективна при многих врожденных (анемия Фанкони, тяжелые комбинированные иммунодефициты) и приобретенных (лейкозы, апластическая анемия, миелодиспластический синдром) патологиях крови и кроветворной системы, но требует тщательного отбора донора на предмет гистосовместимости.
Но в любом случае, трансплантация клеток костного мозга связана со значительным риском для здоровья пациента. Именно поэтому ее проводят исключительно в случае жизненной необходимости.
Современные методики трансплантации костного мозга уже спасли жизни тысяч пациентов с патологиями крови.
Стволовые клетки пуповинной крови впервые были использованы в 1987 году, и сегодня эти методики спасли уже более 10 тысяч больных. При этом развиваются банки стволовых клеток пуповинной крови, ведь ее можно взять не более 100 мл и всего лишь один раз. В замороженном виде клетки сохраняют жизнеспособность в течение 20 лет, и существует возможность подобрать донорскую кровь в таких банках.
Еще одно направление развития трансплантологии стволовых клеток – это фетальная терапия, которая использует клетки эмбрионов. Их источник – абортивный материал. Но это тема совсем другой статьи.
Источник: fb.ru
