Кроветворные и мезенхимальные стволовые клетки: миграция кроветворных клеток, физиологическая необходимость циркуляции

Костный мозг содержит кроветворные и мезенхимальные стволовые клетки, которые диффе­ренцируются по многим направлениям и, понятно, что дополнительные специфи­ческие тканевые клетки там находятся. Кроме того, получены данные, которые по­зволяют полагать, что полипотентные клетки-предшественники, которые могут давать развитие почти каждой ткани организма, могут быть выделены из зрелого костного мозга. Это является стимулом для дальнейших исследований с исполь­зованием только высокоочищенных популяций клеток.

Для выяснения истинного потенциала кроветворных стволовых клеток было проанализировано потомство отдельных высокоочищенных и пересаженных кроветворных стволовых клеток. Установлено, что такие клет­ки оказывают значительное влияние на выработку некроветворных клеток, по крайней мере, в нормальных условиях (отсутствие острого или хронического по­вреждения, за исключением начального облучения, требуемого для приживания кроветворных стволовых клеток). Полученные данные не подтвердили гипотетическое предположение о хорошей способности кроветворной стволовой клетки продуцировать некроветворные клетки.

Все же нельзя исключить потенциальную возможность того, что кроветворные стволовые клетки могут взять на себя нетипичные функции из-за селективного давления, вызванного повреждением тка­ни. Выраженное селективное давление может облегчить образование некроветвор­ных клеток из кроветворные стволовые клетки в результате трансдифференцировки или слияния клеток с эндогенными клетками-предшественниками, защищая клетки хозяина получен­ными от донора генетическими продуктами. Возможно, спонтанное слияние In vitro эмбриональных стволовых клеток с клетками костного мозга или с полученными из головного мозга клетками с последующим приобретением гибридными клетками свойств эмбриональных стволовых клеток. Од­нако вероятность процесса In vivo следует еще доказать.

Миграция кроветворных стволовых клеток — характерный признак развития кроветворной системы. Она крайне важна также для успешной пересадки костного мозга и периферических клеток-предшественников при лечении многих гематологических и негематологи­ческих заболеваний. Несмотря на то, что способность кроветворных стволовых клеток к миграции из крови в костный мозг (хоуминг — возвращение) и из костного мозга в кровь (мобилиза­ция) сохранялась в процессе эволюции, биологическая роль этого явления для функции кроветворные стволовые клетки остается неизвестной. Кажется, миграция кроветворной стволовой клетки в кровь и по руслу крови возникла физиологически у нормальных животных.

Похожая статья  Интерьер комнаты для молодого человека: о чем нельзя забывать

На генетически мече­ных парабиотических мышах, которые хирургическим путем были соединены так, что их циркуляторные системы развивались раздельно, было показано, что кроветворные стволовые клетки быстро мигрируют через кровь и играют функциональную роль в приживлении поврежденного костного мозга. В обычных условиях кроветворные стволовые клетки током крови разносят­ся во все органы и ткани, где их можно обнаружить. Важно помнить, что их при­сутствие в тканях может исказить интерпретацию результатов исследований, на­правленных на выявление кроветворной деятельности некроветворных тканей. При использовании нечистой популяции клеток кроветворная функция, вызван­ная мигрировавшими кроветворными стволовыми клетками, может быть приписана пластичности специфических для тканей их взрослых стволовых клеток.

Постоянное движение кроветворных стволовых клеток в кровотоке, вероятно, объясняет значительный ус­пех трансплантации костного мозга. В клинической практике используется уже существующий механизм миграции кроветворных стволовых клеток, который осуществляет рециркуляцию кроветворных стволовых клеток через костный мозг, кровь, другие ткани. Аналогичным образом индуциро­ванная мобилизация кроветворных стволовых клеток, стимулируемая лечением цитостатиками и/или цитокинами, может проявиться увеличением нормальной миграции кроветворных стволовых клеток, увеличени­ем выхода кроветворных стволовых клеток из костного мозга или угнетением повторного выхода кроветворных стволовых клеток в тка­ни из крови.

Все же остается вопрос о физиологической необходимости циркуляции кроветворных стволовых клеток во взрослом организме. Возможно, ответ состоит в том, что способность к мигра­ции, которая является жизненно необходимой для направления кроветворных стволовых клеток в кроветвор­ные органы развивающегося зародыша, каким-то образом сохраняется во взрос­лом организме. Не исключено, что постоянный поток зрелых кроветворных стволовых клеток может обеспе­чить немедленный источник быстро привлекаемых клеток-предшественников для инициации экстрамедуллярного кроветворения при катастрофической кровопотере.

Миграция может быть также важной ступенью в развитии кроветворных стволовых клеток, которая не­обходима для определения их «судьбы» (дифференцировки), через переселение дочерних клеток кроветворной стволовой клетки в отдельные ниши костного мозга. В некоторых случаях кроветворные стволовые клетки вносят свой вклад в регенерацию хронически поврежденных некроветворных тканей. В таких случаях циркулирующие кроветворные стволовые клетки могут представлять собой источ­ник полипотентных клеток у нормальных животных, которые призваны для вос­становления поврежденной ткани.

Похожая статья  Дизайн для прихожей: какое покрытие для стен лучше всего выбрать

Учитывая клиническую значимость миграции кроветворных стволовых клеток (трансплантация, мобилизирующие состояния), многие исследования были направлены на выявление мо­лекулярных медиаторов данного процесса. Как и при миграции зрелых клеток вос­паления, влекущей за собой последовательное связывание рецепторов, активацию хемоаттрактантов, и высоко адгезивных белков, миграция кроветворных стволовых клеток, похоже, также ак­тивирует функцию специфической клеточной адгезии и хемокиновых рецепторов.

Хоуминг кроветворных стволовых клеток в костный мозг, вероятно, начинается прилипанием клеток к эндо­телию, что может активировать сосудистый селектин (Е и/или Р-селектин) и/или молекулы очень поздно связывающего интегрина-4 (VLA-4). Эндотелиальные клетки костного мозга специфически экспрессируют лиганд VLA-4, молеку­лы адгезии сосудистых клеток — 1 (VCAM-1) и Е-селектин, а иррадиация уси­ливает экспрессию адгезивных молекул эндотелием костного мозга.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code