Стовбурові клітини. Диференціація клітин

1. 03 квітня 2014

Стовбурові клітини.
Диференціація клітин
03 квітня 2014

2. Питання уроку:

Що таке стовбурові клітини?
Властивості стовбурових клітин
Класифікація стовбурових клітин
Досягнення і перспективи сучасних
досліджень стовбурових клітин

3. Після уроку ви будете вміти:

Характеризувати стовбурові клітини
багатоклітинних організмів.
Пояснювати значення стовбурових клітин
багатоклітинних організмів, створення “банків” для
їх зберігання.
Порівнювати стовбурові та диференційовані клітини.
Застосовувати знання про властивості та джерела
вмісту стовбурових клітин для оцінки етичних
аспектів досліджень в галузі клітинної терапії.

4.

5. Що таке стовбурові клітини?

Термін «стовбурова клітина» був
уведений у біологію О.О.Максимовим
у 1908 році, що досліджував процеси
кровотворення.
Дослідження стовбурових клітин
людини розпочалося з відкриття
канадських учених Ернеста Мак Кулоха
та Джеймса Тілла у 1960.
Стовбурові клітини, також відомі
як штамові клітини — це первинні клітини, що зустрічаються в усіх
багатоклітинних організмах.
Ці клітини можуть самовідновлюватися шляхом поділу клітини, а
також можуть диференціюватися в досить велику кількість
спеціалізованих типів клітин.

6. Властивості стовбурових клітин

Самовідтворення
здатність проходити величезну
кількість клітинних циклів
клітинного поділу і залишатися
недиференційованими.
Безмежні можливостіможливість диференціюватися у
будь-який клітинний тип

7.

Потенціал стовбурових клітин — це можливість їхнього
перетворення на диференційовані типи клітин.
Плюрипотентні ембріональні
стовбурові клітини походять з маси
клітин усередені бластоцисти.
Стовбурові клітини можуть дати
початок будь-якій тканині тіла, крім
плаценти.
Тільки клітини морули є
тотипотентними;
вони можуть дати початок усім
тканинам тіла, у тому числі і
плаценті

8.

• Тотипотентні стовбурові клітини отримують унаслідок злиття сперматозоїду з
яйцеклітиною.
• Клітини, що утворюються внаслідок декількох перших поділів заплідненої яйцеклітини теж
тотипотентні. У людей зберігаються перші 3 дні після заплівднення до стадії утворення 8
клітин.
• Ці клітини мають найбільші можливості.
• Плюрипотентні стовбурові клітини походять від тотипотентних клітин і можуть
утворити клітини трьох зародкових шарів. Їх можна виявити протягом 5-7 днів після
запліднення на стадії 100-150 клітин.
• Не здатні утворити новий організм, але можуть утворити клітини будь-якого типу.
• Мультипотентні стовбурові клітини можуть утворювати лише близькі типи клітин
(наприклад, гематопоетичні стовбурові клітини утворюють червоні кров'яні тільця, білі
кров'яні тільця, тромбоцити тощо). Їх знаходять через 2 тижня після запліднення.
• Уніпотентні стовбурові клітини можуть перетворитися лише на один тип клітин, але
мають здатність до самовідтворення, що відрізняє їх від «не стовбурових» клітин. Можуть
знаходитися у фетальних органах (печінці, крові плоду тощо), а також в органах та
тканинах дорослого організму

9. Розрізняють такі стовбурові клітини:

Ембріональні
стовбурові клітини
(до 100 клітин)
Це ранній ембріон (приблизно
4 — 5 день ембріону людини);
містить від 50 до 100 клітин.
Вони можуть
перетворитися на усі типи
клітин дорослого організму
(тобто понад 200 типів
клітин) під дією необхідних
стимулів
Плодові (фетальні)
стовбурові клітини
У ембріонах, що розвиваються,
стовбурові клітини можуть
диференціюватися в усі
спеціалізовані ембріональні
тканини
Стовбурові клітини
дорослої людини
Це недиференційовані
клітини, що розповсюджені по
всьому тілу.
Вони розмножуються і
заміщують клітини, що
померли, та відновлюють
пошкоджені тканини тіла.

10.

Поділ
стовбурових
клітин
Симетричний поділ,
коли обидві дочірні
клітини стовбурові
Асиметричний поділ,
коли одна дочірня клітина
стовбурова, а інша —
клітина-попередник
для інших типів клітин
Ембріональні стовбурові клітини
люлини на ранніх стадіях
диференціації
(клітини-попередники – зелені,
диференційовані нейрони –
червоні) - флюоресцентна
микроскопія

11.

Поділ та диференціація
стовбурових клітин
A — стовбурові клітини;
B — клітина-попередник;
C — диференційована клітина;
1 — симетричний поділ стовбурових
клітин;
2 — асиметричний поділ стовбурових
клітин;
3 — поділ клітини-попередника;
4 — кінцева (термінальна) диференціація

12.

У ембріоні - стовбурові клітини
переважають
У 20 років - одна стовбурова клітина
припадає на 10 тисяч
У 50 років - одна на 500 тисяч
У 60 років - їх практично немає.
З кожним роком життя
число стовбурових
клітин в організмі
людини скорочується.
Виходячи з цього, вчені
зробили висновок, що
процес старіння
безпосередньо залежить
від кількості в людському
організмі стовбурових
клітин.

13.

На сьогодні проведено
багато експериментів, які
вказують на доцільність
застосування стовбурових
клітин у медицині, зокрема для
корекції багатьох патологічних
станів організму людини.
На шляху застосування
стовбурових клітин існують
серйозні перешкоди, які пов’язані
з вирішенням багатьох етичних
і наукових проблем
Мартін Лютер Кінг
«Исследования науки
обогнали духовное
развитие. У нас есть
управляемые ракеты и
неуправляемые люди»