Пластичность взрослых стволовых клеток: результаты исследований

В последние годы опубликован ряд работ, в которых высказано предположение о том, что взрослые стволовые клетки, специфичные для определенных тканей, — ошибочное утверждение. Предполагаемая способность взрослых стволовых клеток, специфичных для ткани, приобретать признаки типов клеток, отличных от данной ткани, полу­чила название пластичности взрослых стволовых клеток.

Указанные исследования были встре­чены с определенным скептицизмом по следующим причинам:

· большая часть этих исследований требует независимой экспертизы;
· наблюдается очень низкая частота, с которой происходит переход на другие линии;
· в большей части исследований недостаточно убедительно показано, что пла­стичность связана с одной стволовой клеткой, которая дифференцировалась в более чем одну функциональную линию;
· образование нескольких линий противоречит устоявшимся понятиям био­логии развития и критериям стволовых клеток.

В большинстве работ пластичность показана на клетках, полученных из кост­ного мозга, который кроме кроветворных стволовых клеток, содержит нейральные стволовые клетки и клетки-предшественники эн­дотелия. После трансплантации костного мозга смертельно облученному реципи­енту можно обнаружить линии клеток мезодермы, отличные от линий клеток ко­стного мозга, хотя их количество составляло обычно несколько процентов. В не­которых исследованиях клетки костного мозга обогащались кроветворными стволовыми клетками с использовани­ем поверхностных маркеров и функциональных признаков, таких как фено­тип SP. К тканям, в которых наблюдается такой фенотип, относятся ске­летные мышцы, эндотелий, сердечная мышца.

Необычными кажутся исследования, в которых показано, что клетки костного мозга дифференцируются в клетки тканей другого зародышевого листка. Клетки костного мозга могут дифференцировать In vitro и In vivo в клетки, имеющие нейроэктодермальную морфологию и фенотип. Возможна также дифференцировка мезодермальных клеток в клетки с эндодермальной морфологией и фенотипом. Petersen et al. (1999) впервые показали, что овальные клетки в регенерирующей печени могут иметь костномозговое происхождение. После это­го были изучены донорские клетки из костного мозга в различных эпителиаль­ных тканях реципиента (легкие, кожа).

Таким образом, стволовые клетки с мультипотентным характером (подобно эмбриональным стволовым клеткам) присутствуют в костном мозге и, возможно, в других тканях (головного моз­га и скелетной мускулатуры).

Общепринятого определения пластичности стволовой клетки нет. Возможным определением является следующее: взрослые стволовые клетки, предназначенные для определенных линий клеток, могут при соответствующих условиях микроок­ружения приобретать способность дифференцироваться в клетки другой ткани.
В соответствии с данным определением предусматриваются такие критерии:

· различные линии клеток получены от одной исходной клетки;

· все дифференцированные типы клеток являются функциональными

· имплантат сохраняется при наличии (и отсутствии) повреждения ткани.

Эти критерии можно использовать при оценке результатов исследований, ка­сающихся пластичности стволовых клеток. Большая часть исследований пластичности стволовых клеток проводилась на грызунах, меньшая — у человека. Основная часть работ базировалась на введении In vivo клеток, не совпадающих по полу; их определяли по меткам: усиленная флуоресценция протеина, β-галактозидаза, присутствие Y-хромосомы или гена-маркера. Каждый из методов маркировки, к сожалению, имеет свои трудности в определении этих клеток.