Progenitor cell

Föddceller har pluripotenta egenskaper och bildar reservoaren i olika vävnadstyper från vilka somatiska vävnadsceller bildas genom spridning och differentiering.

De uppstår genom asymmetrisk uppdelning av pluripotenta stamceller, varav en dottercell utvecklas som en stamfadercell och den andra slutför stamcellernas lager. Progenitorceller spelar en avgörande roll i bildandet av ny vävnad.

Vad är en stamceller?

Termen förfäderceller betecknar prekursorceller för vissa vävnadstyper. De uppstår genom asymmetrisk uppdelning från vuxna, multipotenta stamceller.

En dottercell i den uppdelade stamcellen utvecklas till en stamfadercell, medan den andra dottercellen förblir i det multipotenta stamcellsteget och slutför tillgången på stamceller igen. Vuxna stamceller har hittills upptäckts i över 20 typer av vävnad. Efter uppdelningen av en stamcell förlorar förfädercellen sin multipotens i flera steg - stimulerad av tillväxtfaktorer - och differentierar sig i den somatiska vävnadscellen i den vävnad som den är avsedd för.

Detta innebär att den ursprungliga multipotensen initialt omvandlas till en pluripotens, som är nödvändig för utveckling av olika somatiska celler i en vävnad, innan cellen helt differentierar till somatiska vävnadsceller med fullständig förlust av sin mångfald eller pluripotens och dess förmåga att dela sig. Det finns indikationer på att den ökande bestämningen av stamceller på en speciell vävnad fortfarande är reversibel fram till ett visst utvecklingsstadium. Cellernas differentiering styrs av vävnadsspecifika tillväxtfaktorer.

Forskningsområdet som behandlar förfäderceller är föremål för dynamisk utveckling, så att ingen allmän nomenklatur ännu har utvecklats. Vissa forskare använder därför fortfarande termen stamfadercell och stamcell som synonymer. Eftersom stamceller skiljer sig från vävnad till vävnad när det gäller deras utvecklingspotential, kallas de ibland bestämda stamceller.

Anatomi & struktur

Det speciella hos förfädercellerna är att de fortfarande delvis kan mogna till olika celler i en vävnad. De skiljer sig därför från vävnad till vävnad. Exempelvis görs en åtskillnad mellan hematopoetiska och endotelceller.

Från de hematopoietiska prekursorcellerna, som huvudsakligen finns i benmärgen, kan vita eller röda blodkroppar utvecklas under ytterligare differentieringssteg. Endoteliala stamceller cirkulerar huvudsakligen i blodet och kommer också från benmärgen. Vid behov används de för att reparera blodkärl och för att skapa nya (angiogenes). Endotelcellerna har redan proteiner som är karakteristiska för vaskulär endotel på deras yta. Hittills har födselceller detekterats i mer än 20 olika vävnadstyper, inklusive i hjärnan och det perifera nervsystemet.

Som regel benämnes stamceller som är specialiserade på vissa vävnadstyper som sprängningar, t.ex. B. som osteoblaster, myeloblaster, neuroblaster och många fler. De kännetecknas av det faktum att de vanligtvis ännu inte har tilldelats en viss typ av cell. Typiska morfologiska särdrag hos sprängningarna är en förstorad cellkärna, en hög andel endoplasmatisk retikulum, en högenergimetabolism baserad på ett stort antal mitokondrier och många andra egenskaper.

Funktion & uppgifter

Som regel förlorar differentierade, somatiska celler i en viss vävnad inte bara deras förmåga att dela upp, utan också deras förmåga att regressera till stamceller. De kallas också unipotenta eftersom - om de fortfarande kan dela upp - de bara kan producera celler av samma typ med samma egenskaper när de delar sig. Förlusten av förmågan att delas upp skiljer sig från vävnadstyp till vävnadstyp och inträffar av säkerhetsskäl, eftersom det annars kan bildas ny vävnad med endast mindre störningar, vilket nästan oundvikligen kan leda till problem.

Progenitorceller har därför i huvudsak uppgiften att ersätta vävnadsceller efter skada eller vävnadsförlust orsakad av sjukdom eller att tillhandahålla nödvändig påfyllning av specialiserade vävnadsceller under tillväxtprocesser. Mobiliseringen av förfädercellerna sker efter behov och kontrolleras av olika cytokiner och interleukiner. Beroende på typ av vävnad fungerar förfädercellerna som en patrull i blodomloppet eller de representerar den dolda reserven för bildning av nya vävnadsceller, som kan mobiliseras för reparations- och tillväxtändamål. Exempelvis spelar endotelceller av stamceller en speciell roll för att övervinna sepsis.

Sepsis utlöses vanligtvis av bakterietoxiner, vilket leder till ökad nekros och apoptos (programmerad celldöd) av endotelceller i kärlen. Det har redan bevisats att i sådana fall leder en ökad nivå av vissa cytokiner till en ökad frisättning av endotelceller från benmärgen och därmed en ökning av reparationsmekanismen för återställande av de skadade innerkärlsväggarna.

sjukdomar

Som potentiella vävnadsceller tar förfäderceller uppgiften att kliva in vid sjukdom eller skada för att eliminera vävnadsskadorna så mycket som möjligt.

Avstegsaktiverings- och differentieringsstegen för förfädercellerna innebär att de själva kan leda till sjukdomssymptom genom förvärvade eller genetiska, medfödda defekter. Akut leukemi är en välkänd sjukdom hos avkommande celler, som ansvarar för påfyllning av vita eller röda blodkroppar eller blodplättar. Ondartade stamceller sprids i benmärgen och förskjuter de funktionella stamcellerna. Detta resulterar främst i anemi och brist på blodplättar (trombocyter).

De maligna cellerna kan spridas till nästan alla vävnader, inklusive hud och slemhinnor. De kan till och med kännas som små knölar i munslemhinnan. Vissa andra cancerformer är också baserade på förändrade stam- och stamceller. I de flesta fall är dessa muterade stamceller, från vilka motsvarande modifierade prekursorceller uppstår som har defekter i vissa proteinkomplex och därför delar okontrollerade, opåverkade av deaktiverande cytokiner.