Daudzšūnu organisma funkcionēšanas pamatā ir šūnu specializācija, kuras mērķis ir veikt noteiktu funkciju. Šī šūnu diferenciācija sākas embrija attīstības sākumā. Bet mūsu ķermenī ir šūnas, kas cilvēka dzīves laikā spēj apgūt dažādas specializācijas. Un tas pilnībā attiecas uz asinsrades cilmes šūnām, kas uztur nemainīgu kvantitatīvo un kvalitatīvo asins šūnu sastāvu.
Vispārīga informācija
Hematopoētiskās cilmes šūnas (Hematopoietic Stem Cell, no grieķu vārdiem Haima - asinis, Poiesis - radīšana) ir cilmes šūnas, kas spēj neierobežoti dalīties un diferencēties asins šūnās.
Viņiveidojas sarkanajās kaulu smadzenēs un atšķiras četros virzienos:
- Eritroids (sarkanajās asins šūnās).
- Megakariocītu (trombocītu sastāvā).
- Mieloīdi (daudzkodolu fagocīti, leikocīti).
- Limfoīds (limfocītos).
Asinsrades cilmes šūnu transplantācija (alogēna - no donora, autologa - pašu šūnu transplantācija) atjauno asinsrades sistēmu, kas var tikt traucēta noteiktu slimību gadījumā, ķīmijterapija.
Pirmo autogēno cilmes šūnu transplantāciju 1969. gadā veica E. Thomas (Sietla, ASV). Mūsdienu metodes 80% gadījumu var uzveikt asins vēzi. Šajā posmā medicīnas rīcībā ir augļa medicīnas metodes, kad hematopoētisko cilmes šūnu ziedošanu nodrošina nabassaites asinis, embrija audi, kaulu smadzenes, taukaudi.
Šī mobilā materiāla funkcijas
Hematopoētiskajām cilmes šūnām (hemocitoblastiem) ir divas galvenās īpašības:
- Asimetriskas dalīšanās spēja, kuras laikā veidojas divas mātei identiskas meitas šūnas. Tomēr šūnas netiek diferencētas. Tās paliek multipotentas hematopoētiskās cilmes šūnas. Tas nozīmē, ka viņi var izvēlēties jebkuru no iepriekš minētajiem specializācijas ceļiem.
- Diferenciācijas potenciāla klātbūtne asinsrades cilmes šūnās. Tas nozīmē, ka cilmes šūnas dalās un meitas šūnas sāk savuspecializācija, pārvēršoties augsti specializētos eritrocītos, trombocītos, limfocītos, leikocītos.
Asinsrades cilmes šūnām kaulu smadzenēs, tāpat kā visām mūsu ķermeņa šūnām, ir vecums - īsa "bērnība", ātri lidojoša "jaunība", kad šūnas izvēlas "armiju" vai "mācību" un ilgs termiņš “termiņš”.
Es došos uz sarkanajām asins šūnām - lai viņi mani māca
Lielākā daļa hematopoētisko cilmes šūnu kaulu smadzenēs ir neaktīvas – tās nedalās. Bet, kad hemocitoblasts pamostas, tas izdara vissvarīgāko izvēli - radīt jaunu multipotentu cilmes šūnu vai sākt meitas šūnu specializācijas procesu. Pirmajā gadījumā šūna var pagarināt savu “bērnību” bezgalīgi, otrajā gadījumā šūnas nonāk nākamajā dzīves periodā.
Nobriedušas hematopoētiskās šūnas sāk asimetriski dalīties, kas noved pie to diferenciācijas un specializācijas. Veidojas šūnu prekursori, kas izvēlas "mācību" - mieloīdo attīstības ceļu vai "armiju" - limfoīdo attīstības ceļu.
Mieloīdie hemocitoblasti attīstās trombocītos, eritrocītos, makrofāgu leikocītos, granulocītos (leikocītu veids - eozinofīli, neitrofīli vai bazofīli).
Limfoīdie hemocitoblasti radīs organisma imūnās aizsardzības šūnas - T-limfocītus (atpazīst svešu cilvēku antigēnus), B-limfocītus (ražo antivielas), T-palīgus (uzbrūk svešām šūnām), NK-limfocītus (nodrošināt svešu aģentu fagocitozi).
Potenciāla apzināšanās
Hematopoētiskās cilmes šūnas, nonākot diferenciācijas stadijā, zaudē savu multipotenci un realizē savu potenciālu. Hemocitoblastu attīstības ceļa izvēli ietekmē vairāki faktori:
- Vide - dažādas kaulu smadzeņu zonas atšķiras dažādos veidos.
- Faktori, kas darbojas no attāluma. Piemēram, nierēs tiek sintezēts hormons eritropoetīns, kas stimulē sarkano asins šūnu veidošanos. Visas šīs bioloģiski aktīvās vielas sauc par citokīniem un augšanas faktoriem (parathormonu, interleikīnu).
- Simpātiskās nervu sistēmas signāli, kas pārraida informāciju par ķermeņa stāvokli un asins sastāvu.
Šodien hematopoēzes mehānismi vēl nav pilnībā atklāti un joprojām gaida savus Nobela prēmijas laureātus, kuri iemācīsies kontrolēt hemocitoblastu likteni.
Kaulu smadzeņu transplantācija
Šis ir termins, ko visbiežāk lieto, lai apzīmētu asinsrades cilmes šūnu transplantāciju. Šī ir plaši izmantota metode asins slimību, onkoloģisko un ģenētisko patoloģiju ārstēšanā. Mūsdienu terapijas metodes ļauj izmantot ne tikai donoru kaulu smadzenes. Mūsdienās hematopoētisko cilmes šūnu donors ir perifērās asinis, nabassaites asinis un augļa (embrionālās) medicīnas produkti.
Hemocitoblastu transplantācijas būtība ir šāda. Sākotnējā stadijā pacientam tiek veikta kondicionēšanas stadija (apstarošana vai ķīmijterapija), kurā tiek nomākta viņa paša kaulu smadzeņu darbība. Pēc tam pacientam tiek ievadītshematopoētisko šūnu suspensija, kas apdzīvo viņa hematopoētiskos orgānus un atjauno asinsrades funkcijas.
Savam vai citiem
Atkarībā no transplantācijai paredzēto cilmes šūnu avota, piešķiriet:
- Autotransplantācija. Ar šo terapiju pacientam tiek dota viņa paša hemocitoblastu suspensija, kas tiek ņemta iepriekš un uzglabāta sasaldēta. Šo transplantācijas veidu izmanto limfomu, neiroblastomas, smadzeņu audzēju un citu cietu ļaundabīgu audzēju ārstēšanai.
- Allotransplantācija. Šajā gadījumā tiek izmantotas donoru hematopoētiskās šūnas, kas var būt vai nu pacienta tuvi radinieki, vai arī tie, kas atlasīti no kaulu smadzeņu donoru reģistriem.
Ar autotransplantāciju nenotiek šūnu atgrūšana un imūnsistēmas komplikācijas, taču šī metode ne vienmēr ir efektīva. Allotransplantācija ir efektīva daudzu iedzimtu (Fankoni anēmija, smagi kombinēti imūndeficīti) un iegūti (leikēmija, aplastiskā anēmija, mielodisplastiskais sindroms) asins un hematopoētiskās sistēmas patoloģijām, taču nepieciešama rūpīga donora atlase, lai noteiktu histo savietojamību.
Rezumējot
Bet jebkurā gadījumā kaulu smadzeņu transplantācija ir saistīta ar būtisku risku pacienta veselībai. Tieši tāpēc tas tiek veikts tikai vitālas nepieciešamības gadījumā.
Mūsdienīgas kaulu smadzeņu transplantācijas metodes jau ir izglābušas dzīvības tūkstošiem pacientu ar asins patoloģijām.
Stemnabassaites asins šūnas pirmo reizi tika izmantotas 1987. gadā, un šodien šīs metodes ir izglābušas jau vairāk nekā 10 000 pacientu. Tajā pašā laikā veidojas nabassaites asiņu cilmes šūnu bankas, jo to var uzņemt ne vairāk kā 100 ml un tikai vienu reizi. Sasaldējot šūnas saglabā dzīvotspēju 20 gadus, un šādās bankās ir iespējams paņemt donoru asinis.
Cits virziens cilmes šūnu transplantācijas attīstībā ir augļa terapija, kurā izmanto šūnas no embrijiem. To avots ir abortīvs materiāls. Bet šī ir tēma pavisam citam rakstam.
