Budowa komórki macierzystej – struktura i funkcja

Komórki macierzyste – niespecjalizowane, wielopotencjalne

Komórki macierzyste nie są jeszcze zdiferencjowane. Ich struktura pozwala stać się każdym typem – od krwi po kość. Dwie cechy: samoodnawianie i zdolność do różnicowania na dojrzałe komórki specjalistyczne.

Historia

Lata 60.: McCulloch i Till – komórki szpikowe do śledzionki myszy. „Kolonie śledzionkowe”. Becker, Siminovitch – publikacja, dowód samoodnawiania. W dorosłych: naprawa, uzupełnianie. W zarodkach: wszystkie typy specjalistyczne.

Lokalizacja

Zarodkowe: blastocysty, ok. 5. dzień po zapłodnieniu, 70–150 komórek. Wnętrze: embryoblast → embrio. Zewnątrz: trofoblast → macica. Dorosłe: w tkankach.

Skład

Jak każda komórka, ale DNA nieaktywne do różnicowania. Błona komórkowa, cytoplazma (roztwór wodny, gazy, substancje organiczne). Organelly: rybozomy (synteza białek), retikulum endoplazmatyczne (transport), aparat Golgiego, mitochondria (energia), lizosomy, centriola (podział). Jądro: DNA, RNA, białko rybozomowe. W komórce macierzystej – brak wyzwalonego różnicowania.

Pochodzenie

Zarodkowe: nadwyżka zarodków po in vitro. Pępowinowe: z pępowiny (jak szpik). Płodowe: z tkanki płodu (obszar gonadowych). Maciczne: podobne do pępowinowych. Dorosłe: z organów, które replikują.

Mechanizm różnicowania

DNA w jądrze potrzebuje specyficznych czynników chemicznych, by przekształcić jedną komórkę-d córkę w zdiferencjowaną.

Teorie / badania

Większość badań nad zarodkowymi, ale ASCB (2008): komórki macierzyste dorosłe też się odnawiają w ssakach. Przeszczepiono do myszy z uszkodzeniem mięśni nogi – odtworzyły funkcję. Komórki satelitarne z mięśni szkieletowych.