Kmeňové bunky: štruktúra, funkcia a choroby

Kmeňové bunky sa považujú za prekurzory somatických buniek a môžu sa deliť takmer donekonečna. Z nich sa vyvíja široká škála typov buniek.

Čo sú kmeňové bunky?

Kmeňová bunka je bunka tela, ktorá ešte nemá v organizme funkciu. Z tohto dôvodu majú schopnosť vyvinúť sa do najrôznejších typov buniek (napr. Nervové bunky, srdce bunky, krv bunky). Kmeňové bunky sú teda pluripotentné, a preto zohrávajú osobitnú úlohu v regeneratívnej medicíne. Dá sa tiež povedať, že sú formou bunky pôvodu, pretože kmeňová bunka sa môže množiť donekonečna. Táto forma buniek sa ďalej delí na embryonálne a dospelé kmeňové bunky.

Anatómia a štruktúra

Ako naznačuje názov, embryonálne kmeňové bunky sa vyskytujú iba vo vývojovom štádiu embryo. Zatiaľ nie sú špecializovaní, a preto sa im hovorí totipotent. To znamená, že z jednej bunky sa môže vyvinúť kompletný organizmus. Dospelé kmeňové bunky sú na druhej strane bunky, ktoré sa nachádzajú v ľudskom tele po narodení. V porovnaní s embryonálnymi kmeňovými bunkami sú iba multipotentné a tvoria iba určité typy buniek. Medzi dospelé kmeňové bunky patria bunky nachádzajúce sa v človeku kostná dreň, kde replikujú vitálne krv bunky. Kmeňové bunky boli tiež identifikované v pečeň. Tu zabezpečujú výmenu mŕtvych buniek v prípade poškodenia. Pravdepodobne najznámejšou opravnou funkciou, do ktorej sú zapojené bunky, je liečenie koža po povrchových odreninách. V zásade sa z dospelých kmeňových buniek nemôže vyvinúť žiadny kompletný organizmus. Špecifické typy buniek možno z kmeňových buniek vypestovať v laboratóriu pomocou živín riešenie.

Funkcia a úlohy

Kmeňové bunky majú schopnosť vytvárať takzvané dcérske bunky. Tieto majú tiež vlastnosti kmeňových buniek. Umožňuje to asymetrické delenie buniek, ktoré však veda zatiaľ úplne nevysvetlila. Do ktorých buniek sa nakoniec vyvinú kmeňové bunky, závisí od biologickej oblasti, v ktorej sa nachádzajú. Kmeňové bunky hrajú pri krvotvorbe obzvlášť dôležitú úlohu. Vznikajú červené a biele krv bunky a doštičky v niekoľkých krokoch. Prispievajú tak k obnove, oprave a rastu štruktúr ľudského tela. Kmeňové bunky sa používajú predovšetkým pri liečbe chorôb. Zaisťujú, že poškodené alebo stratené tkanivo je možné vymeniť alebo obnoviť. Používajú sa pri liečbe určitých chorôb už 40 rokov. Liečba pomocou kmeňových buniek pomáha nielen bojovať proti prejavom určitých chorôb, ale aj dlhodobo regenerovať poškodenie tela. Podľa zákona nemôžu byť v Nemecku embryonálne kmeňové bunky získavané ani používané, pretože na tento účel musia byť embryá zničené. Výskum kmeňových buniek je tiež možný, iba ak sú splnené veľmi prísne podmienky. Pomocou určitých postupov (napr kostná dreň pichnutie v prípade darcovstvo kostnej drene) možno získať dospelé kmeňové bunky. Tento postup je však pre pacienta bolestivý a prináša so sebou aj riziká. Už niekoľko rokov je tiež možné získať kmeňové bunky z krvi pupočná šnúra priamo po dodaní. Pretože sú vo svojom vývoji presne medzi embryonálnymi a dospelými kmeňovými bunkami, prinášajú so sebou niektoré pozitívne vlastnosti. Pre novonarodené dieťa je odber bezbolestný a bez rizík. Využitie kmeňových buniek z pupočná šnúra krv sa v súčasnosti na celom svete neustále zvyšuje. Mnoho rodičov chce zmraziť kmeňové bunky pupočná šnúra krvi pre svoje dieťa alebo anonymne.

Choroby

Pravdepodobne najznámejšie ochorenie takzvaných krvotvorných kmeňových buniek je leukémie. Životnosť krviniek je obmedzená, a preto si ich musí telo neustále vytvárať. Ak teraz dôjde k genetickej zmene v zodpovedajúcich kmeňových bunkách, potom stále viac a viac nefunguje biele krvinky vstupujú do krvi a vytláčajú sa z nej normálne zložky krvi. To vedie k nedostatku červených krviniek, ktoré sú zodpovedné za prepravu kyslík.Anémia sa vyvíja, čo potom vedie k kyslík nedostatok v organizme. V leukémie, je príliš málo hemostatických doštičky. Tendencia krvácania sa zvyšuje a keďže je funkčná biele krvinky chýbajú, zvyšuje sa náchylnosť na infekcie. Medicína rozlišuje medzi akútnou a chronickou leukémie. Nie je možné zabrániť žiadnemu typu tohto ochorenia. Pri liečbe leukémie sa používajú krvotvorné bunky dospelých jedincov, ktoré tiež pomáhajú poškodeným kostná dreň regenerovať po chemoterapie alebo žiarenie. V súvislosti s témou kmeňových buniek je potrebné spomenúť aj zákon o kmeňových bunkách. Jeho účelom je chrániť nenarodený život. Obsahuje nariadenia, ktoré umožňujú vykonávať výskum embryonálnych kmeňových buniek v Nemecku. Na získanie embryonálnych kmeňových buniek je potrebné zabiť klonované embryá alebo embryá vytvorené umelé oplodnenie. Tento postup je v Nemecku zakázaný embryo Zákon o ochrane. Za určitých podmienok je však možné na výskumné účely importovať embryonálne kmeňové bunky z potratených plodov. Splnenie podmienok prísnych požiadaviek zákona o kmeňových bunkách skúma a hodnotí „Ústredná etická komisia“. Zodpovedným schvaľovacím orgánom je Inštitút Roberta Kocha (skrátene RKI). Iba s jeho súhlasom je možné dovážať embryonálne kmeňové bunky zo zahraničia.

Typické a bežné ochorenia krvi a erytrocytov.