Ścieżka rozwoju komórek macierzystych zależy od jej kształtu
Ostatnia recenzja: 16.10.2021
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Aby skierować komórkę macierzystą na niezbędną ścieżkę rozwoju, nie jest konieczne dostarczanie jej z odpowiednimi hormonami i innymi sygnałami biochemicznymi, wystarczy, że zmusi się ją do przyjęcia kształtu komórki pożądanej tkanki.
Co powoduje, że komórki macierzyste zamieniają się w inny, ściśle określony rodzaj komórek? Jak na przykład komórki macierzyste kości uczą się, że muszą stać się komórkami kostnymi, a nie chrząstkami? Kwestie te mają ogromne znaczenie zarówno dla nauk podstawowych, jak i stosowanych. W medycynie regeneracyjnej chore tkanki zastępowane są przez zdrowe, uzyskane z komórek macierzystych, a lekarze powinni być pewni, że komórki macierzyste zamieniają się w prawą tkankę.
Wiadomo, że takie komórki są posłuszne sygnałom chemicznym: hormon może sterować komórką macierzystą, aby spowodować powstanie jednej lub drugiej dojrzałej tkanki. Z drugiej strony istnieją dowody na to, że różnicowanie komórek zależy od rodzaju powierzchni, na której żyje i mnoży się hodowla komórkowa: kontakt komórki z podłożem determinuje jej los. Naukowcy z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (USA) sugerują, że transformacja komórek macierzystych zależy od kształtu, który musiał przyjąć.
Do uprawy tkanek z komórek macierzystych, medycy używają tymczasowych implantów polimerowych, które służą jako podłoże, trójwymiarowy fundament. Szkielet-implant organizuje komórki w przestrzeni i kieruje ich wzrostem. W eksperymencie naukowcy umieścili komórki macierzyste tkanki kostnej w kilku rodzajach takich implantów, które różniły się strukturą przestrzenną. W tym przypadku komórki hodowano bez dodawania jakichkolwiek hormonów lub innych substancji, które mogłyby "powiedzieć" im o ścieżce rozwoju. W rezultacie tylko w jednym przypadku na pięć, komórki macierzyste zaczęły gromadzić wapń, co świadczy o ich przekształceniu w dojrzałą komórkę kostną. Aby skutecznie uzyskać przyczółek na tym podłożu, komórki musiały się rozciągać i dawać długie procesy, to znaczy przybierać postać dojrzałego osteocytu.
Tak więc, jak piszą autorzy w czasopiśmie Biomaterials, komórki macierzyste można popychać do pożądanej ścieżki rozwoju bez żadnych koktajli z sygnałem chemicznym. Wystarczy nadać im charakterystyczną postać, właściwą komórkom pożądanej tkanki.
Na pierwszy rzut oka rezultat jest dziwny i niezrozumiały. To tak, jakby powiedzieć: uczniowie stają się lekarzami, ponieważ w praktyce medycznej zmuszeni są do noszenia białych szat. Naukowcy muszą jeszcze wyjaśnić, w jaki sposób morfologia komórek determinuje ich zachowanie. Ale, oczywiście, przestrzenna metoda uprawy nowej tkanki wydaje się tańsza i prostsza niż sygnałowo-chemiczna "uprawa".