Progenitorové bunky majú pluripotentné vlastnosti a tvoria rezervoár v rôznych tkanivách, z ktorých sa proliferáciou a diferenciáciou vytvárajú bunky somatického tkaniva. Vznikajú asymetrickým delením pluripotentných kmeňových buniek, z ktorých jedna sa vyvíja ako progenitorová bunka a druhá z nich opäť dotvára rezervoár kmeňových buniek. Progenitorové bunky hrajú rozhodujúcu úlohu pri tvorbe nového tkaniva.
Čo je to progenitorová bunka?
Termín progenitorové bunky sa používa na opis prekurzorových buniek určitých typov tkaniva. Vznikajú asymetrickým delením z dospelých multipotentných kmeňových buniek. V každom prípade sa z jednej dcérskej bunky rozdelenej kmeňovej bunky vyvinie progenitorová bunka, zatiaľ čo druhá dcérska bunka zostáva v štádiu multipotentnej kmeňovej bunky a opäť dokončuje prísun kmeňových buniek. Kmeňové bunky dospelých boli doteraz detekované vo viac ako 20 typoch tkanív. Po rozdelení kmeňovej bunky progenitorová bunka stráca v niekoľkých krokoch - stimulovaných rastovými faktormi - svoju multipotenciu a v každom prípade sa diferencuje na somatickú tkanivovú bunku tkaniva, pre ktorú je určená. To znamená, že pôvodná multipotencia sa najskôr zmení na pluripotenciu, ktorá je nevyhnutná pre vývoj rôznych somatických buniek v tkanive, až potom sa bunka úplne diferencuje na bunku somatického tkaniva s úplnou stratou svojej multipotencie, pluripotencie a schopnosti deliť sa. Nepriame dôkazy naznačujú, že zvyšujúca sa determinácia progenitorových buniek k špecifickému tkanivu je stále reverzibilná až do určitého štádia vývoja. Diferenciácia buniek je riadená tkanivovo špecifickými rastovými faktormi. Oblasť výskumu zaoberajúca sa progenitorovými bunkami podlieha dynamickému vývoju, takže sa zatiaľ nevyvinula nijaká všeobecne akceptovaná nomenklatúra. Niektorí vedci preto stále používajú výrazy progenitorová bunka a kmeňová bunka ako synonymá. Pretože progenitorové bunky sa líšia od tkaniva k tkanivu, pokiaľ ide o ich vývojovú silu, sú tiež niekedy označované ako determinované kmeňové bunky.
Anatómia a štruktúra
Charakteristickým znakom progenitorových buniek je ich stále čiastočná schopnosť dozrievať do rôznych buniek v tkanive. Preto sa líšia od tkaniva k tkanivu. Napríklad sa rozlišuje medzi hematopoetickými a endotelovými progenitorovými bunkami. Krvotvorné progenitorové bunky, ktoré sa nachádzajú hlavne v kostná dreň, sa môžu vyvinúť do bielej alebo červenej farby krv buniek v priebehu ďalších diferenciačných krokov. Endoteliálne progenitorové bunky cirkulujú hlavne v krv a tiež pochádzajú z kostná dreň. Používajú sa na opravu krv plavidlá a na vytváranie nových ciev (angiogenéza). Endoteliálne progenitorové bunky už nesú proteíny charakteristické pre vaskulárne endotelie na ich povrchu. Celkovo boli progenitorové bunky detekované vo viac ako 20 rôznych typoch tkanív, vrátane mozog a periférne nervový systém. Progenitorové bunky špecializované na určité typy tkanív sa zvyčajne označujú ako blasty, napr. Osteoblasty, myeloblasty, neuroblasty a mnohé ďalšie. Vyznačujú sa tým, že zvyčajne ešte nie sú definitívne oddaní určitému typu bunky. Medzi typické morfologické znaky blastov patrí zväčšené jadro, vysoký podiel endoplazmatického retikula, vysoký energetický metabolizmus na základe vysokého počtu mitochondriea mnoho ďalších funkcií.
Funkcia a úlohy
Diferencované somatické bunky daného tkaniva spravidla strácajú nielen svoju schopnosť delenia, ale aj svoju schopnosť regresie do progenitorových buniek. Tiež sa nazývajú unipotentní, pretože ak sú stále schopné delenia, môžu pri delení viesť iba k bunkám rovnakého typu s rovnakými vlastnosťami. Strata schopnosti delenia sa líši od typu tkaniva k typu tkaniva a deje sa to z bezpečnostných dôvodov, pretože inak by len malé poruchy mohli viesť k neustálemu vytváraniu nového tkaniva, čo môže byť nevyhnutne nevyhnutné. viesť problémom. Hlavnou úlohou progenitorových buniek je preto nahradiť tkanivové bunky po úraze alebo po strate tkaniva v dôsledku choroby alebo zabezpečiť potrebný prísun špecializovaných tkanivových buniek počas rastových procesov. Mobilizácia progenitorových buniek nastáva podľa potreby a je riadená rôznymi cytokínmi a interleukínmi. V závislosti od typu tkaniva progenitorové bunky fungujú ako hliadka v krvi alebo predstavujú tichú rezervu pre tvorbu nových tkanivových buniek, ktorú je možné mobilizovať na účely opravy a rastu. Napríklad endotelové progenitorové bunky hrajú pri prekonávaní špeciálnu úlohu sepsa. sepsa je zvyčajne vyvolaný bakteriálnymi toxínmi, čo vedie k zvýšeniu nekróza a apoptóza (programovaná bunková smrť) endotelových buniek v plavidlá. Už sa preukázalo, že v takýchto prípadoch vedie zvýšená hladina určitých cytokínov k zvýšenému uvoľňovaniu endotelových progenitorových buniek z kostná dreň, čo vedie k zvýšeniu opravného mechanizmu na obnovu poškodených vnútorných stien ciev.
Choroby
Progenitorové bunky, ako potenciálne tkanivové bunky, vykonávajú úlohu zakročenia počas choroby alebo poranenia, aby čo najlepšie napravili trvalé poškodenie tkaniva. Viacstupňové štádiá aktivácie a diferenciácie progenitorových buniek znamenajú, že môžu tiež samy viesť na príznaky choroby prostredníctvom získaných alebo genetických vrodených chýb. Známe ochorenie progenitorových buniek, ktoré zabezpečujú doplnenie bielych alebo červených krviniek resp doštičky, je akútna leukémie. Malígne progenitorové bunky sa šíria v kostnej dreni a vytláčajú funkčné progenitorové bunky. To primárne spôsobuje anémia a nedostatok doštičky. Zhubné bunky sa môžu šíriť takmer do všetkých tkanív, vrátane koža a sliznice. V ústnej časti sliznice, sú dokonca hmatateľné ako malé uzlíky. Niektoré ďalšie typy rakovina sú tiež založené na zmenených kmeňových a progenitorových bunkách. Vo väčšine prípadov ide o mutované kmeňové bunky, ktoré vedú k zodpovedajúcim spôsobom zmeneným progenitorovým bunkám, ktoré majú defekty v určitých proteínových komplexoch, a preto sa nekontrolovane delia deaktiváciou deaktiváciou cytokínov.
