Progenitor šūnas piemīt pluripotentas īpašības un veido rezervuāru dažāda veida audos, no kuriem proliferācijas un diferenciācijas rezultātā veidojas somatisko audu šūnas.
Tās rodas, asimetriski sadalot pluripotentās cilmes šūnas, no kurām viena meitas šūna attīstās kā cilmes šūna, bet otra papildina cilmes šūnu krājumu. Progenitor šūnām ir izšķiroša loma jaunu audu veidošanā.
Kas ir cilmes šūna?
Termins cilmes šūnas apzīmē noteiktu veidu audu prekursoru šūnas. Tās rodas asimetriskas dalīšanās dēļ no pieaugušām, daudzpotencēm cilmes šūnām.
Viena sadalītās cilmes šūnas meitas šūna attīstās par cilmes šūnām, bet otra meitas šūna paliek multipotentu cilmes šūnu stadijā un atkal pabeidz cilmes šūnu piegādi. Pieaugušo cilmes šūnas līdz šim ir atklātas vairāk nekā 20 audu veidos. Pēc cilmes šūnas dalīšanas cilmes šūna zaudē savu daudzfunkcionalitāti vairākos posmos - augšanas faktoru stimulēta - un diferencējas audu somatisko audu šūnā, kurai tā paredzēta.
Tas nozīmē, ka sākotnējā daudzpotenciāla sākotnēji tiek pārveidota par pluripotenci, kas nepieciešama dažādu somatisko šūnu veidošanai audos, pirms šūna pilnībā diferencējas somatisko audu šūnās, pilnībā zaudējot savu daudzkārtīgumu vai pluripotenci un spēju sadalīties. Ir pazīmes, ka pieaugošā cilmes šūnu noteikšana uz īpašiem audiem joprojām ir atgriezeniska līdz noteiktam attīstības posmam. Šūnu diferenciāciju kontrolē audiem raksturīgi augšanas faktori.
Pētniecības joma, kas nodarbojas ar cilmes šūnām, tiek dinamiski attīstīta, tāpēc vēl nav izstrādāta vispārējā nomenklatūra. Tāpēc daži pētnieki joprojām izmanto terminus cilmes šūna un cilmes šūna kā sinonīmus. Tā kā cilmes šūnas atšķiras no audiem attīstības potenciāla ziņā, tās dažreiz sauc par noteiktām cilmes šūnām.
Anatomija un struktūra
Progenitoru šūnu īpatnība ir tā, ka tās joprojām daļēji spēj nobriest dažādās šūnās audos. Tāpēc no audiem tie atšķiras. Piemēram, tiek nošķirtas hematopoētiskās un endotēlija cilmes šūnas.
No hematopoētisko prekursoru šūnām, kuras galvenokārt atrodas kaulu smadzenēs, turpmāku diferenciācijas darbību laikā var veidoties baltas vai sarkanas asins šūnas. Endotēlija priekšteču šūnas cirkulē galvenokārt asinīs un nāk arī no kaulu smadzenēm. Ja nepieciešams, tos izmanto asinsvadu labošanai un jaunu asinsvadu veidošanai (angioģenēze). Endotēlija cilmes šūnas uz savas virsmas jau satur olbaltumvielas, kas raksturīgas asinsvadu endotēlijai. Līdz šim cilmes šūnas ir atklātas vairāk nekā 20 dažādu veidu audos, ieskaitot smadzenes un perifērisko nervu sistēmu.
Parasti cilmes šūnas, kas specializējušās noteiktos audu veidos, sauc par sprādzieniem, piem. B. kā osteoblasti, mieloblasti, neiroblasti un daudz kas cits. Viņus raksturo tas, ka parasti tie vēl nav galīgi iedalīti noteikta veida šūnās. Blastu tipiskās morfoloģiskās pazīmes ir palielināts šūnu kodols, liels endoplazmatiskā retikuluma īpatsvars, liels enerģijas metabolisms, kura pamatā ir liels skaits mitohondriju, un daudzas citas pazīmes.
Funkcija un uzdevumi
Parasti noteiktu audu diferencētās somatiskās šūnas ne tikai zaudē spēju dalīties, bet arī spēju regresēt cilmes šūnās. Tos sauc arī par nepotentiem, jo - ja tie joprojām ir spējīgi sadalīties - sadaloties, viņi var ražot tikai viena tipa šūnas ar vienādām īpašībām. Dalīšanās spējas zaudēšana atšķiras no audu veida līdz audu tipam un notiek drošības apsvērumu dēļ, jo pretējā gadījumā jauni audi varētu pastāvīgi veidoties ar tikai nelieliem traucējumiem, kas gandrīz neizbēgami var radīt problēmas.
Tāpēc cilmes šūnām galvenokārt ir uzdevums aizstāt audu šūnas pēc traumām vai audu zudumiem, ko izraisījusi slimība, vai nodrošināt nepieciešamo specializēto audu šūnu papildināšanu augšanas procesu laikā. Progenitoru šūnu mobilizācija notiek pēc nepieciešamības, un to kontrolē dažādi citokīni un interleikīni. Atkarībā no audu veida cilmes šūnas darbojas kā patruļas asinsritē vai arī tās ir slēptā rezerve jaunu audu šūnu veidošanai, kuras var mobilizēt remonta un augšanas vajadzībām. Piemēram, endotēlija priekšgājēju šūnām ir īpaša loma sepse pārvarēšanā.
Sepse parasti izraisa baktēriju toksīni, kas palielina endotēlija šūnu nekrozi un apoptozi (ieprogrammēta šūnu nāve) traukos. Jau ir pierādīts, ka šādos gadījumos paaugstināts noteiktu citokīnu līmenis palielina endotēlija priekšteču šūnu izdalīšanos no kaulu smadzenēm un tādējādi palielina remonta mehānismu bojāto iekšējo trauku sienu atjaunošanai.
Slimības
Kā potenciālās audu šūnas priekšteču šūnas uzņemas soli slimības vai ievainojuma gadījumā, lai pēc iespējas labāk novērstu audu bojājumus.
Progenitoru šūnu daudzpakāpju aktivizēšanas un diferenciācijas stadijas nozīmē, ka tās pašas var izraisīt slimības simptomus, pateicoties iegūtiem vai ģenētiskiem, iedzimtiem defektiem. Akūta leikēmija ir plaši pazīstama cilmes šūnu slimība, kas ir atbildīga par balto vai sarkano asins šūnu vai trombocītu papildināšanu. Ļaundabīgas cilmes šūnas izplatās kaulu smadzenēs un izspiež funkcionālās priekšteču šūnas. Tas galvenokārt izraisa anēmiju un trombocītu (trombocītu) trūkumu asinīs.
Ļaundabīgās šūnas var izplatīties gandrīz visos audos, ieskaitot ādu un gļotādas. Tos var sajust pat kā mazus mezgliņus mutes gļotādā. Daži citi vēži ir balstīti arī uz mainītām cilmes un cilmes šūnām. Vairumā gadījumu tās ir mutācijas cilmes šūnas, no kurām attiecīgi veidojas modificētas prekursoru šūnas, kurām ir defekti noteiktos olbaltumvielu kompleksos, un tāpēc tās dalās nekontrolētas, neietekmējot deaktivizējot citokīnus.
