Медицина/ 7.Клиническая медицина

ВасильеваЛ.А., ТарасоваМ.В.

КУ «Павлоградская городская больница №1»ДОС»

ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗУЧЕНИЯ ФЕНОМЕНА СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

В последние годы в изучении стволовых клеток организма достигнуты существенные успехи . Речь идет о возможности трансформации одних категорий клеток в другие и о наличии в тканях определенного типа клеток, играющих роль исходных, стволовых.

Разработка этой темы является очень перспективной в плане практического применения стволовых клеток в медицине для лечения серьезных заболеваний.

Явным доказательством этого является тот факт, что Украина стала первой из стран СНГ, которая получила государственную регистрацию лечения стволовыми клетками по трем направлениям: хроническая ишемия конечностей, панкреонекроз, травмы и ожоги.

Впервые стволовые клетки применили для культивирования тканей именно с целью лечения сложных ожоговых ран. И с 2003г. более 500 пациентов с большими по площади ожогами тела (до 98%) спасли благодаря терапии стволовыми клетками.

Другой аспект этого перспективного направления медицины разрабатывается учеными в Японии. Ими изобретено лекарство от раковых стволовых клеток, из которых развиваются злокачественные опухоли. Фармацевты Японии намерены уже в 2013г. получить разрешение на клиническое исследование своего препарата. Лекарство направлено на разрушение, в первую очередь, стволовых клеток рака толстой кишки. Однако, этот препарат, в перспективе, можно будет использовать и для борьбы с другими раковыми заболеваниями. В случае позитивного результата, уже в 2015г. этот лекарственный препарат может поступать в продажу в США, а в 2016-м – появиться в Японии.

Что касается механизма кроветворения, то учеными давно уже получены данные, доказывающие существование в кроветворной ткани единой полипотентной стволовой кроветворной клетки, способной к дифференцировке по всем росткам миело – и лимфопоэза.

Кроветворная ткань функционирует по принципу физиологической регенерации. В ней постоянно происходят дифференцировки, направленные на пополнение популяций зрелых клеток, имеющих ограниченный жизненный цикл. Исходные звенья дифференцировок в этой системе уже давно получили название родоначальных, или стволовых, кроветворных клеток. Дифференцировка стволовых кроветворных клеток включает несколько последовательных стадий, часто хорошо различимых морфологически, биохимически, функционально и т.д. Это создает широкие возможности для исследования механизмов регуляции клеточных дифференцировок.

Доказательство реального существования той или иной категории клеток-предшественников были получены с помощью методов, позволяющих создавать клеточные клоны-потомки одной колониеобразующей клетки.

При введении смертельно облученным мышам небольшого количества костномозговых клеток последние попадают в различные кроветворные органы, в частности, в селезенку. Пролиферация в ней введенных кроветворных клеток приводит к образованию очагов (колоний)кроветворения, дискретно расположенных по всей селезенке и хорошо видимых макроскопически в виде узелков через 7-10 дней после трансплантации. В среднем при трансплантации 10 в четвертой степени клетоксингенногокостногомозгаобразуются 1-3 колонии. Доказано, что с увеличением числа трансплантированных клеток линейно возрастает число колоний. Этот факт является серьезным аргументом в пользу клонального происхождения колоний.

Феномен образования кроветворных колоний-клонов в селезенке облученных мышей прямо продемонстрировал существование во взрослом организме стволовых кроветворных клеток (СКК), обладающих способностью, с одной стороны, к длительномусамоподдержанию (в виде клеточной линии), с другой – к дифференцировке в разных направлениях с образованием эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

У взрослых млекопитающих СКК сосредоточены, главным образом, в костном мозге. Хотя он и рассредоточен по различным костям, многолетняя практика гематологов свидетельствует, что определение формулы всего на 500 клеток, взятых из какого-либо участка кроветворного костного мозга, как правило, оказывается достаточно репрезентативным для оценки состояния кроветворения в целом.

Единство кроветворной системы, о котором свидетельствует этот факт, а также легкость приживления в ее органах тех кроветворних клеток, которые вводятся в организм внутривенно, выдвигают вопрос о естественной циркуляции СКК и обмене ими между разными кроветворными участками. Оказалось, что СКК находятся в состоянии постоянной и интенсивной репопуляции, т.е. мигрируют из одних кроветворных органов, чтобы прижиться в других. Проще всего это доказывается тем, что в крови всех изученных видов млекопитающих (мыши, крысы, морские свинки, кролики, собаки, обезьяны) содержатся клетки, способные восстановить гемопоэз облученных животных.

Биологический смысл рециркуляции СКК может заключаться в постоянном обмене между различными участками кроветворной ткани, что и объединяет их в единую систему. При этом может создаваться нечто вроде постоянного «обменного котла» с отбором лучших (например, по темпу пролиферации) и распространением их по всей кроветворной системе. С другой стороны, ближайшие потомки СКК костного мозга ( а возможно, и они сами) постоянно мигрируют в органы лимфоидной системы (селезенка, тимус, лимфатические узлы), в которых осуществляется их дифференцировка в иммунокомпетенные Т и В-клетки лимфоидной ткани. Эти миграции обеспечивают функционирование наиболее важного звена в работе органа иммунитета.

Современные методы выявления клеток – предшественников отличаются необычной для классической гематологии особенностью: они, как правило, не морфологические. Это связано с тем, что концентрация клеток-предшественников в клеточных популяциях обычно мала, и с тем, что основное отличительное свойство предшественников – это их перспективная потенция, т.е. способность к дальнейшей пролиферации и дифференцировке. Клонирование является наиболее естественным приемом для их выявления. Пользуясь клонированием, удается успешно изучать свойства клеток – предшественников, не видя их, и даже не имея сведений об их морфологии, определять их численность.

Обычные методы морфологического изучения кроветворных клеток на самом деле не пригодны для выявления клеток – предшественников. Например, такая однородная при традиционных окрасках категория клеток, как малые лимфоциты, включает, видимо, несколько разных типов предшественников. Однако, это не означает, что между ними нет различий, которые могли быть использованы как морфологические маркеры, например, в виде мишеней для присоединения антисывороток против антигенов, специфичных для разных категорий предшественников.

Отсутствие методов морфологической идентификации клеток-предшественников позволяет пока проводить исследование этих клеток только во взвесях, приготовленных из кроветворной ткани.

Однако, успехи, достигнутые в последнее время в изучении СКК и клеток – предшественников кроветворной ткани, очень велики. Они значительно расширили арсенал возможностей, которыми располагает современный исследователь, изучая не только кроветворную ткань, но и другие ткани с обновляющимся клеточным составом.

Литература:

1. «Клеточные основы кроветворения», И.Л.Чертков, А.Я.Фриденштейн, М. «Медицина», 1977г.

2. «Стволовые кроветворные клетки периферической крови мышей», И.Л.Чертков, Н.Ф.Кондратенко, «Бюлл. экспер.биол.мед.», 1972, №9

3. «Взаимодействие стволовых кроветворных клеток с лимфоцитами», В.Н. Швец, Р.В.Петров, «Пробл. гематол.», 1973, №10.

4. «Новое в гематологии» подред. А.И.Воробьева и Ю.И.Лорие, М. «Медицина», 1974

5. «Стимуляция восстановления гемопоэза у тотально облученных животных в помощью расселения кроветворных клеток в раннейпострадиационный период», И.А.Рудаков, С.Ф.Рудакова, В.М.Зяблицкий, «Бюлл,экспер.биол.мед.», 1970, №10.