Тотипотентни стволови клетки

Тотипотентните ембрионални стволови клетки могат да се диференцират във всички видове клетки, включително плацентарни клетки (плацента). Първите осем клетки на една оплодена яйцеклетка (зигота) са тотипотентни.

 


След първото на клетъчно делене зиготата се превръща в два еднакви бластомера; при второто делене двата бластомера стават четири бластомера; при третото делене се получават осем бластомера. Само до този момент стволовите клетки са тотипотентни. Ако един бластомер се отдели от групата в този ранен етап, тогава се раждат еднояйчни близнаци. Ако два бластомера се отделят от основната група, могат да се родят тризнаци.


Плурипотентни стволови клетки

Плурипотентните стволови клетки могат да се диференцират във всеки вид клетки, но не и в плацентарни клетки. След като се образуват осем бластомера, настъпва първата диференциация, за да се образува външен трофобласт и вътрешен ембриобласт. Ако цяла група от ранно диференцирани плурипотентни клетки се отдели в този момент, е малко вероятно да се развие ембрион от тях. Трофобластният слой образува плацентата, а ембриобластът - ембрионът.


Ембриобластните клетки се диференцират във всяка от клетките на ектодермата (външният зародишен пласт), мезодермата (средният зародишен пласт), и ендодермата (вътрешният зародишен пласт) на ембриона.

  • От ектодермата се образуват епителът на кожата, нервната система и задният отдел на храносмилателната тръба;
  • От мезодермата - мускулите, скелета, кръвоносната система (включително кръвни клетки) и бъбреците;
  • От ендодермата - белите дробове, черния дроб, щитовидната жлеза, панкреаса, пикочните пътища и стомашно-чревния тракт

Повечето стволови клетки, които се използват в научните изследвания днес, са плурипотентни ембрионални клетки. Съществуват етични проблеми, тъй като големи групи от населението на света смятат, че животът започва от образуването на зародиша.


Индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSC) се произвеждат в лабораторни условия, те представляват соматични клетки, проектирани да се държат като ембрионални. Понастоящем използването им при изследвания е ограничено, но те водят до по-малко етични проблеми.


Мултипотентни стволови клетки

Мултипотентните стволови клетки са клетки на възрастен организъм. Това не означава обаче, че те могат да бъдат открити само при възрастните, плодът на около десет седмици се състои от мултипотентни стволови клетки. Като при деленето се произвежда една специализирана дъщерна клетка и една недиференцирана (стволова) дъщерна клетка. Примери за мултипотентни клетки са:

  • Хемопоетични стволови клетки – превръщат се в кръвни клетки;
  • Мезенхимни стволови клетки – превръщат се в клетки на съединителната тъкан;
  • Невронни стволови клетки – превръщат се в неврони, астроцити или олигодендроцити;
  • Епителни стволови клетки (кожни стволови клетки) – превръщат се в кожни и космени клетки.

Възможно е да се извлекат стволови клетки от пъпната връв по време на раждането. Стволовите клетки от кръв от пъпна връв се превръщат в хемопоетични свтолови клетки и мезенхимни стволови клетки. Тъй като тези стволови клетки имат по-високо ниво на активност от другите мултипотентни стволови клетки, те предизвикват по-нисък имунен отговор, когато бъдат въведени в друг организъм от същия вид.


Библиография:
Müller AM, Huppertz S, Henschler R. Hematopoietic Stem Cells in Regenerative Medicine
Atala A, Lanza R. Handbook of Stem Cells
Shenghui, H. E., Nakada, D., & Morrison, S. J. Mechanisms of stem cell self-renewal