მოკლედ ღერო უჯრედებზე (ნაწილი 1)

ადამაინის სხეული 50-დან 70 ტრილიონამდე უჯრედისგან შედგება. ეს ფანტასტიკური რიცხვია, თუმცა სავსებით რეალური. ადამიანის უჯრედები რომ დავითვალოთ 1 წამის ინტერვალით, ამ პროცესს მილიონნახევარი წელი მოვუნდებით. ამასთან, უჯრედები ერთმანეთისგან თვალნათლივ განსხვავდება როგორც ფუნქციით, ასევე ფორმით. ამ გადმოსახედიდან ძნელია იმის აღიარება, რომ ყველა ეს განსხვავებული უჯრედი ერთი საწყისი უჯრედიდან წარმოიშვა, თუმცა ფაქტია. ამ უჯრედს განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი ანუ ზიგოტა ეწოდება. ზიგოტა იყოფა, გვაძლევს 2, 4 და ა.შ. უჯრედს და ეს უჯრედები ერთმანეთისგან თანდათანობით განსხვავდებიან და წარმოქმნიან სხვადასხვა ქსოვილსა და ორგანოს. ანუ უჯრედები დიფერენცირდებიან – იძენენ სპეციფიკურ ფუნქციებს (მაგ: ნეირონი და ერითროციტი – ორივე უჯრედი ზიგოტადან იღებს სათავეს თუმცა ფუნქციითა და ფორმით აშკარად განსხვავდებიან), რაც სხვა უჯრედებისგან განასხვავებთ. ყველა უჯრედი არ დიფერენცირდება, ზოგიერთი მათგანი ზრდასრულ ორგანიზმში გვხვდება მოუმწიფებელი, არადიფერენცირებული სახით. ასეთ უჯრდებეს თვითგანახლების და დიფერენცირების უნარი აქვთ, ანუ ისინი მრავლდებიან და შეუძლიათ წარმოქმნან სხვადასხვა უჯრედი. ამ უჯრედებს ღერო უჯრედები (stem cell) ეწოდებათ მაგ: სისხლის დონაციის შემთხვევაში ერითროციტები კვლავ წარმოიქმნებიან და უბრუნდებიან ნორმალურ რაოდენობას. ღვიძლს ძალიან დიდი ზიანი უნდა მივაყენოთ, რომ მან განახლების უნარი დაკარგოს. გულის კუნთის შემთხვევაში კი ასე არ ხდება. ინფარქტის დროს გულის უჯრედები – კარდიომიოციტები კვდებიან და მათი აღდგენა არ ხდება. მკვდარი უჯრედები შემაერტებელი ქსოვილით ჩანაცვლდება, რაც გულისთვის არც თუ ისე სახარბიელოა. ეს იმიტომ ხდება, რომ კარდიომიოციტებს შესაბამისი ღერო უჯრედები არ გააჩნიათ, განსხვავებით ერითროციტებისა და ღვიძლის ჰეპატოციტებისაგან.
შევეცდები მოკლედ და მარტივი ენით ვისაუბრო ღერო უჯრედებზე, მათ ბიოლოგიასა და სამედიცინო გამოყენებაზე.

stem-cells

ღერო უჯრედი (ღ.უ.) მოიპოვება ეყველა მრავალუჯრედიან ორგანიზმში და როგორც ავღნიშნე ისინი არიან მოუმწიფებელი, არადიფერენცირებული უჯრედები.

ყველა ღ.უ-ს აქვს შემდეგი ორი თვისება:

თვითგანახლება – ამ თვისებაში იგულისხმება მათი უნარი გაიყონ ფაქტიურად შეუზღუდავად და წარმოქმნან საკუთარი თავის ასლები-კლონები.

პოტენციურობა – ამ თვისებაში კი იგულისხმება მათი უნარი წარმოქმნან სხვდასხვა ტიპის დიფერენცირებული მომწიფებული უჯრედები. სხვადასხვა ღ.უ-ს ეს თვისება განსხვავებული აქვს. ე.ი. ზოგიერთი მათაგნი მეტად პოტენციურია ანუ შეუძლია უჯრედების ფართო სპექტრის წარმოქმნა, ვიდრე სხვები. ამაზე ქვემოთ ვისაუბრებ.

ამრიგად, ღერო უჯრედები ერთისმხრივ ამრავლეენ საკუთარ თავს და მეორესმხრივ ქმნიან სპეციალურ უჯრედებს.

გაყოფისას “შვილეული” ღ.უ-ის ნაწილი რჩება ღერო უკრედებად, ხოლო მეორე ნაწილი კი იწყებს დიფერენცირებას, რომ შემდგომში შექმნას სხეულის რომელიმე კონკრეტული უჯრდი ან უჯრედული ხაზი. ასეთ უჯრედებს წინამორბედი უჯრედები ეწოდებათ. (progenitor cell). არსებობს ღ.უ-ის ორი ტიპის გაყოფა:
სიმეტრიული – წარმოიქმნება ორი აბსოლიტურად იდენტური ღ.უ.
ასიმეტრიული – წარმოიქმნება ერთი ღ.უ. და ერთი წინამორბედი უჯრედი, რომლისგან შემდგომ მიიღება დიფერენცირებული უჯრედი

200px-stem_cell_division_and_differentiation-svgm

1. სიმეტრიული გაყოფა; 2. ასიმეტრიული გაყოფა; A. ღ.უ. B. წინამორბედი უჯრედი. C. დიფერენცირებული უჯრედი.

ღერო უჯრედების დაყოფა ხდება მათი პლასტიკურობიდან გამომდინარე. როგორც ზემოთ ავღნიშნე, ღ.უ. განსხვავდებიან ერთმანეთისაგან პოტენციურობით, ანუ მარტივად რომ ვთქვათ ზოგიერთ ღ.უ-ს შეუძლია წარმოქმნას მეტი დიფერენცირებული უჯრედი, ხოლო ზოგიერთი კი მხოლოდ ერთი ტიპის უჯრედს წარმოქმნის. მაგ: სისხლის ღ.უ. დასაბამს აძლევს ლიმფოციტებს და ერითროციტებს – ამ განსხვავებულ უჯრედებს; ხოლო კანის ღ.უ. წარმოქმნის მხოლოდ კანის უჯრედებს.
ღერო უჯრედები წარმოქმნიან იერარქიას:

  • ტოტიპოტენტური უჯრედები.
  • პლურიპოტენტური
  • მულტიპოტენტური
  • ოლიგოპოტენტური
  • უნიპოტენტური
  • ნულიპოტენტური (ასეთი ტიპის უჯრედებს უწოდებენ უკვე დიფერენცირებულ უჯრედებს, რომლებიც ღ.უ-ებს აღარ წარმოადგენენ.)

იერარქიის სათავეში დგას ტოტიპოტენტური უჯრედები. ტოტი ლათინურიდან ყოვლისშემძლეს ნიშნავს. ზიგოტა ტოტიპოტენტური უჯრედია და ასეთი უჯრედები ნამდვილად ყოვლისშემძლენი არიან, რადგან შეუძლიათ დასაბამი მისცენ ორგანიზმის ნებისმიერ უჯრედ/ქსოვილ/ორგანოს – ერთი სიტყვით ორგანიზმს – და ასევე ექსტრაემბიონულ ანუ ჩანასახგარე ქსოვილებს, მაგ:პლაცენტას. პირველი ტოტიპოტენტური უჯრედი ზიგოტაა. ზიგოტას გაყოფასთან (სწორი ტერმინია დანაწევრება, რადგან საწყის ეტაპზე ზიგოტა სწორედ რომ ნაწევრდება, ქუცმაცდება.) ერთად შვილეული უჯრედები გარკვეულ ხანს ინარჩუნებენ ტოტიპოტენტურობის თვისებას. “ყოვლისშემძლეობის” თვისება შენარჩუნებულია მორულას სტადიის (16 უ.) ჩათვლით. ე.ი. ამ თექსვმეტივე უჯრედისგან შეიძლება განვიტარდებს ზრდასრული ორგანიზმი.

Gray3  Picture2  Picture3
ზიგოტა                            2 უჯრედი        16 უჯრედი-მორულა

შემდეგ ჩანასახი გადადის ბლასტოცისტის სტადიაში და ყოვლისშემძლეობის თვისებაც იკარგება. ამ სტადიაზე უჯრედები იძენენ პლურიპოტენტურობას.

ეს უჯრედები წარმოადგენენ ტოტიპოტენტურების შთამომავლებს და მათ შეუძლიათ დიფერენცირდნენ ორგანიზმის ნებისმიერ უჯრედად. ტოტი-სგან განსხვავებით პლურიპოტენტურ უჯრედებს არ შეუძლიათ წარმოქმნან ჩანასახგარე ქსოვილები. ამ ტიპის ღ.უ-საგან ვითარდება სამივე ჩანასახოვანი შრე: ექტოდერმა, მეზოდერმა და ენდოდერმა. მათ ახასიათებთ სიმსივნის მსგავსი წარმონაქმნების – ტერატომების წარმოქმნა. ტერატომები მარკერია ნამდვილი პლურიპოტენტურობისა. ტერატომები მიიღება აგრესიული პროლიფერაციისა (უჯრედის გაყოფა) და დიფერენცირების შედეგად ღ.უ-ის ტრასპლანტაციის შემდეგ.
პლურიპოტენტური უჯრედების კარგი მაგალითია ემბრიონული ღერო უჯრედები –ESC. ისინი მიიღება ბლასტოცისტის (5-6 დღ.) შიდა უჯრედული მასიდან (ICM)


მათი გამოყენება ქსოვილების გადასანერგად საშიშია, რადგან ტერატომების განვითარების რისკი მაღალია. ექსპერიმენტულ პირობებში ESC-დან მიღებულია სხვადასხვა დიფერენცირებული უჯრედი. დიფერენცირება საკმაოდ ნაყოფიერი პროცესია, თუმცა გააჩნია როგორც დადებითი, ისე უარყოფითი მხარეები. დადებითი მხარე ისაა, რომ ESC უჯრედებს შეუძლიათ წარმოქმნან ორგანიზმის ნებისმიერი უჯრედი/ქსოვილი და ასევე მათი ლაბორატორიული კულტივირება ადვილია. შესაბამისად, ამ უჯრედებს დიდი პოტენციალი აქვთ მომავალში სხვადასხვა დაავადებების განსაკურნებლად. უარყოფითი მხარე კი ისაა, რომ ESC-ის მისაღებად ბლასტოცისტი ნადგურდება, ეს კი ეთიკურ პრობლემას ქმნის.

მოამზადა ადმინმა.

 

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s