Шлях розвитку стовбурової клітини залежить від її форми
Останній перегляд: 16.10.2021
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Щоб направити стовбурові клітини по потрібному шляху розвитку, зовсім не обов'язково постачати її відповідними гормонами і іншими біохімічними сигналами, досить просто змусити її прийняти форму клітини потрібної тканини.
Що змушує стволові клітини перетворюватися в інший, строго певний тип клітин? Як, наприклад, кісткові стовбурові клітини дізнаються, що їм потрібно стати саме кліткою кістки, а не хряща? Ці питання мають велике значення як для фундаментальної науки, так і для прикладної. У регенеративної медицини хворі тканини заміщуються здоровими, отриманими зі стовбурових клітин, і медики повинні бути впевнені в тому, що стовбурові клітини перетворяться саме в потрібну тканину.
Відомо, що такі клітини підкоряються хімічним сигналам: гормон може скомандувати стовбурової клітини дати початок тієї чи іншої зрілої тканини. З іншого боку, є дані про те, що клітинне диференціювання залежить від типу поверхні, на якій живе і розмножується клітинна культура: контакт клітини з субстратом визначає її долю. Дослідники з Національного інституту стандартів і технології (США) припускають, що перетворення стовбурової клітини залежать від форми, яку їй довелося прийняти.
Для вирощування тканини зі стовбурових клітин медики використовують тимчасові полімерні імплантати, які служать підкладкою, тривимірним фундаментом. Скелет-імплантат організовує клітини в просторі і направляє їх зростання. В експерименті вчені саджали стовбурові клітини кісткової тканини на кілька типів таких імплантатів, які розрізнялися просторовою структурою. При цьому клітини вирощувалися без додавання якихось гормонів або інших речовин, які могли б «розповісти» їм про шляхи розвитку. У підсумку тільки в одному випадку з п'яти стовбурові клітини почали накопичувати кальцій, що є свідченням їх перетворення в зрілу клітину кістки. Щоб успішно закріпитися на цьому субстраті, клітини повинні були витягнутися і дати довгі відростки, тобто прийняти форму зрілого Остеоцити.
Таким чином, як пишуть автори в журналі Biomaterials, стовбурові клітини можна підштовхнути на потрібний шлях розвитку без жодних хімічних сигнальних коктейлів. Досить надати їм характерну форму, властиву клітинам необхідної тканини.
На перший погляд, результат дивний і незрозумілий. Це все одно що сказати: студенти стають лікарями тому, що в медвузовской практиці їх змушують носити білі халати. Ученим ще належить пояснити, як морфологія клітин визначає їх поведінку. Але, безумовно, просторовий спосіб вирощування нової тканини видається більш дешевим і простим в порівнянні з сигнально-хімічним «культивуванням».