Η πορεία ανάπτυξης βλαστικών κυττάρων εξαρτάται από το σχήμα της
Τελευταία επισκόπηση: 16.10.2021
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Για να κατευθύνει το βλαστικό κύτταρο κατά μήκος της αναγκαίας πορείας ανάπτυξης, δεν είναι απαραίτητο να του παρασχεθούν κατάλληλες ορμόνες και άλλα βιοχημικά σήματα, αρκεί απλά να τον αναγκάσουμε να πάρει το σχήμα του κυττάρου του επιθυμητού ιστού.
Τι προκαλεί τα βλαστοκύτταρα να μετατραπούν σε άλλο, αυστηρά καθορισμένο τύπο κυττάρων; Πώς, για παράδειγμα, τα βλαστικά κύτταρα των οστών μάθουν ότι πρέπει να γίνουν ένα κύτταρο οστών και όχι χόνδροι; Τα θέματα αυτά έχουν μεγάλη σημασία τόσο για τη θεμελιώδη επιστήμη όσο και για την εφαρμοσμένη επιστήμη. Στην αναγεννητική ιατρική, οι άρρωστοι ιστοί αντικαθίστανται από υγιείς, που λαμβάνονται από βλαστικά κύτταρα και οι γιατροί πρέπει να είναι σίγουροι ότι τα βλαστοκύτταρα θα μετατραπούν στον σωστό ιστό.
Είναι γνωστό ότι τέτοια κύτταρα υπακούουν σε χημικά σήματα: μια ορμόνη μπορεί να διατάξει ένα βλαστοκύτταρο να δημιουργήσει έναν ή άλλο ώριμο ιστό. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν ενδείξεις ότι η κυτταρική διαφοροποίηση εξαρτάται από τον τύπο της επιφάνειας στην οποία ζει και πολλαπλασιάζεται η κυτταρική καλλιέργεια: η επαφή του κυττάρου με το υπόστρωμα καθορίζει τη μοίρα του. Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (Η.Π.Α.) υποδηλώνουν ότι ο μετασχηματισμός του βλαστοκυττάρου εξαρτάται από το σχήμα που έπρεπε να λάβει.
Για την καλλιέργεια ιστού από βλαστοκύτταρα, οι ιατροί χρησιμοποιούν προσωρινά πολυμερή εμφυτεύματα, τα οποία χρησιμεύουν ως υπόστρωμα, ένα τρισδιάστατο θεμέλιο. Το εμφύτευμα σκελετού οργανώνει κύτταρα στο διάστημα και κατευθύνει την ανάπτυξή τους. Στο πείραμα, οι επιστήμονες φυτεύτηκαν βλαστικά κύτταρα του οστικού ιστού σε διάφορους τύπους εμφυτευμάτων, οι οποίοι διέφεραν στη χωρική δομή. Σε αυτή την περίπτωση, τα κύτταρα αναπτύχθηκαν χωρίς προσθήκη ορμονών ή άλλων ουσιών που θα μπορούσαν να τους πουν για την πορεία ανάπτυξης. Ως αποτέλεσμα, σε μία μόνο περίπτωση από τα πέντε, τα βλαστοκύτταρα άρχισαν να συσσωρεύουν ασβέστιο, γεγονός που αποτελεί ένδειξη του μετασχηματισμού τους σε ένα ώριμο κύτταρο οστού. Για να αποκτήσουν επιτυχώς ένα στήριγμα σε αυτό το υπόστρωμα, τα κύτταρα έπρεπε να τεντώσουν και να δώσουν μακρές διαδικασίες, δηλαδή να πάρουν τη μορφή ενός ώριμου οστεοκυττάρου.
Έτσι, όπως γράφουν οι συγγραφείς στο περιοδικό Biomaterials, τα βλαστοκύτταρα μπορούν να ωθηθούν στην επιθυμητή πορεία εξέλιξης χωρίς οποιεσδήποτε κοκτέιλ χημικού σήματος. Αρκεί να τους δώσουμε μια χαρακτηριστική μορφή, εγγενή στα κύτταρα του επιθυμητού ιστού.
Με την πρώτη ματιά, το αποτέλεσμα είναι περίεργο και ακατανόητο. Είναι σαν να λέτε ότι οι σπουδαστές γίνονται γιατροί επειδή στην ιατρική πρακτική αναγκάζονται να φορούν λευκές ρόμπες. Οι επιστήμονες πρέπει ακόμη να εξηγήσουν πώς η μορφολογία των κυττάρων καθορίζει τη συμπεριφορά τους. Αλλά, φυσικά, η χωρική μέθοδος ανάπτυξης νέου ιστού φαίνεται να είναι φθηνότερη και απλούστερη από τη χημική "καλλιέργεια" σήματος.