Для чого потрібні стовбурові клітини: їхні функції та властивості?

Стовбурові клітини - це унікальні клітини організму, що володіють здатністю до самовідтворення і диференціації в інші, вже зрілі види клітин. Вони відіграють ключову роль у розвитку, регенерації тканин і відновленні пошкоджених органів.

Завдяки своїм властивостям стовбурові клітини використовують у медицині для лікування захворювань крові, нейродегенеративних розладів, а також для омолодження тканин. 

Основні властивості стовбурових клітин

Стовбурові клітини можуть перетворюватися на інші види клітин організму - це і є їхня головна відмінність і цінність. Ця особливість у поєднанні з результатами множинних досліджень дає змогу "програмувати" поділ стовбурових клітин під певні цілі.

Можливість такої диференціації різниться для окремих видів стовбурових клітин:
● Плюрипотентні ембріональні стовбурові клітини можуть перетворитися на будь-який інший вид, але їхнє отримання і можливість використання в лікуванні обмежені з етичних міркувань.● Мультипотентні – до них належать насамперед гемопоетичні та мезенхімальні - перетворюються на клітини певних тканин (наприклад, крові, сполучної тканини, хрящів).

Ще одна важлива властивість стовбурових клітин – самооновлення. Під цим розуміють здатність стовбурових клітин ділитися і зберігати свій "стовбуровий" статус протягом довгого часу. Це означає, що під час поділу одна клітина може залишатися стовбуровою, а інша стає спеціалізованою. Процес самооновлення забезпечує довготривалу наявність клітин в організмі для підтримки його регенеративних здібностей.

Такі клітини від початку не володіють специфічними функціями, властивими більш спеціалізованим видам. Це дає їм змогу за необхідності перетворюватися на той чи інший тип клітин, залежно від сигнальних шляхів і умов у навколишньому середовищі.

Ще однією дуже важливою і корисною властивістю мезенхімальних стовбурових клітин є синтез широкого спектра сигнальних молекул. Ці молекули можуть змінювати роботу навколишніх клітин, впливати на роботу імунної системи, регулювати процеси запалення. Тому навіть без прямої диференціації в певний тип клітин, терапія з використанням МСК запускає процеси регенерації тканин на клітинному рівні.

Де використовується лікування стовбуровими клітинами?

Завдяки своїм унікальним властивостям стовбурові клітини знайшли застосування в терапії великої кількості складних станів і захворювань. Вони допомагають відновлювати пошкоджені тканини й органи, а також беруть участь у заміні хворих клітин новими, здоровими.
Однією з перших і найуспішніших сфер застосування стовбурових клітин стало лікування захворювань крові та кровотворної системи людини. Так, трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин - стандартний метод лікування онкологічних захворювань крові. У процесі хімієтерапії або радіотерапії знищуються ракові клітини, але разом з ними також гинуть і здорові клітини кісткового мозку. Трансплантація ГСК дає змогу відновити кровотворну систему після агресивного лікування. 
Мезенхімальні стовбурові клітини використовують під час лікування ушкоджень кісток, суглобів і сухожиль, а також для регенерації хрящової тканини. У клінічних дослідженнях їх вводять у пошкоджені суглоби з метою відновлення хряща та послаблення больового синдрому.
Відновлення тканин серця після інфаркту міокарда - ще одне складне завдання, з яким можуть впоратися мезенхімальні стовбурові клітини. Вони стимулюють ріст нових кровоносних судин і сприяють регенерації пошкоджених ділянок міокарда.
Захворювання і травми нервової системи представляють ще одну перспективну сферу застосування стовбурових клітин. Наприклад, при розсіяному склерозі імунна система атакує мієлінову оболонку нервів, а стовбурові клітини можуть допомогти в регенерації пошкоджених нервів, сповільнюючи прогресування цього важкого захворювання.
У клінічних дослідженнях стовбурові клітини використовуються для регенерації бета-клітин підшлункової залози, які відповідають за вироблення інсуліну. Замінюючи пошкоджені бета-клітини, вони відновлюють продукцію інсуліну, тим самим зменшуючи залежність людини від ін'єкцій цього препарату.
Також стовбурові клітини знайшли застосування в косметології та дерматології. Зокрема, трихологи використовують їх для лікування алопеції, за якої волосся випадає через зниження активності волосяних фолікулів.

Перспективні дослідження

Великі сучасні дослідження стовбурових клітин спрямовані насамперед на розробку методів відновлення складних структур: серцевого м'яза, ендокринних залоз, кісткової тканини. Також активно вивчається можливість використання стовбурових клітин для лікування нейродегенеративних та інших захворювань нервової системи, наприклад, хвороб Паркінсона, Альцгеймера, РАС.

Омолодження з використанням стовбурових клітин

Завдяки своїм унікальним властивостям стовбурові клітини вважаються одним із найперспективніших інструментів для боротьби з віковими змінами. З віком клітини організму втрачають здатність ефективно регенерувати, що призводить до зносу тканин, старіння органів і зниження їхньої функціональності. Стовбурові клітини можуть сприяти відновленню цих процесів і уповільнити старіння.

Стовбурові клітини в косметології використовують для створення і введення фібробластів - клітин, відповідальних за вироблення колагену та еластину. Зниження продукції цих волокон з віком призводить до деформації овалу обличчя і появи зморшок і складок, і створені зі стовбурових клітин фібробласти здатні відновити пружність шкіри.

Переваги стовбурових клітин пуповинної крові та плаценти

Пуповинна кров, пуповина та плацента – основні джерела перинатальних стовбурових клітин з високим регенеративним потенціалом. Переваги використання цих клітин пов'язані з їхньою молодістю, високою пластичністю та меншим ризиком імунного відторгнення. Клітини пуповинної крові та плаценти містять гемопоетичні стовбурові клітини, які можуть диференціюватися в клітини крові. Це робить їх ефективними для використання в трансплантації кісткового мозку при лікуванні захворювань крові.

Крім того, у плаценті, пуповині та пуповинній крові також присутні мезенхімальні стовбурові клітини, які можуть перетворюватися на клітини інших тканин - м'язів, нейронів, кісток. Це, своєю чергою, відкриває перспективи їхнього використання для відновлення пошкоджених тканин і органів.