Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток
У статті відображено теоретичне обгрунтування і перспективи досліджень взаємодії стовбурових клітин між собою. Показані світові тенденції до вивчення такої взаємодії. Докази комунікацій ембріональних стовбурових клітин вже існують. Чи можливо довести те ж саме для дорослих стовбурових клітин? Пошук...
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2011
|
| Назва видання: | Таврический медико-биологический вестник |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74957 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток / Л.Р. Шайморданова, В.С. Пикалюк // Таврический медико-биологический вестник. — 2011. — Т. 14, № 1 (53). — С. 169-172. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-74957 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-749572017-04-09T12:24:24Z Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток Шаймарданова, Л.Р. Пикалюк, В.С. Оригинальные статьи У статті відображено теоретичне обгрунтування і перспективи досліджень взаємодії стовбурових клітин між собою. Показані світові тенденції до вивчення такої взаємодії. Докази комунікацій ембріональних стовбурових клітин вже існують. Чи можливо довести те ж саме для дорослих стовбурових клітин? Пошук сигнальних молекул або специфічних тригерів дозволив би зробити величезний крок вперед у стимуляції ендогенних стовбурових клітин, що є найбільш оптимальним шляхом терапії різноманітних захворювань. The article reflects the theoretical base and prospect of stem cells communication. The world tendencies in that field are shown. The communications of embryonic stem cells has been prooved already. Is it possible to prove the same for adult stem cells? The search of alarm molecules or specific triggers would allow to accomplish an enormous jerk forward in stimulation of endogenous stem cells, that would be the optimal way in treatment of various diseases. 2011 Article Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток / Л.Р. Шайморданова, В.С. Пикалюк // Таврический медико-биологический вестник. — 2011. — Т. 14, № 1 (53). — С. 169-172. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2070-8092 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74957 612.017.1:616.43+616.8:57.09 ru Таврический медико-биологический вестник Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи |
| spellingShingle |
Оригинальные статьи Оригинальные статьи Шаймарданова, Л.Р. Пикалюк, В.С. Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток Таврический медико-биологический вестник |
| description |
У статті відображено теоретичне обгрунтування і перспективи досліджень взаємодії стовбурових клітин між собою. Показані світові тенденції до вивчення такої взаємодії. Докази комунікацій ембріональних стовбурових клітин вже існують. Чи можливо довести те ж саме для дорослих стовбурових клітин? Пошук сигнальних молекул або специфічних тригерів дозволив би зробити величезний крок вперед у стимуляції ендогенних стовбурових клітин, що є найбільш оптимальним шляхом терапії різноманітних захворювань. |
| format |
Article |
| author |
Шаймарданова, Л.Р. Пикалюк, В.С. |
| author_facet |
Шаймарданова, Л.Р. Пикалюк, В.С. |
| author_sort |
Шаймарданова, Л.Р. |
| title |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| title_short |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| title_full |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| title_fullStr |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| title_full_unstemmed |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| title_sort |
перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток |
| publisher |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Оригинальные статьи |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/74957 |
| citation_txt |
Перспективы исследования взаимодействия «взрослых» стволовых клеток / Л.Р. Шайморданова, В.С. Пикалюк // Таврический медико-биологический вестник. — 2011. — Т. 14, № 1 (53). — С. 169-172. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| series |
Таврический медико-биологический вестник |
| work_keys_str_mv |
AT šajmardanovalr perspektivyissledovaniâvzaimodejstviâvzroslyhstvolovyhkletok AT pikalûkvs perspektivyissledovaniâvzaimodejstviâvzroslyhstvolovyhkletok |
| first_indexed |
2025-07-05T23:17:07Z |
| last_indexed |
2025-07-05T23:17:07Z |
| _version_ |
1836850796388417536 |
| fulltext |
169
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
УДК 612.017.1:616.43+616.8:57.09
© Л.Р. Шаймарданова, В.С. Пикалюк, 2011.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
«ВЗРОСЛЫХ» СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Л.Р. Шаймарданова, В.С. Пикалюк
Кафедра нормальной анатомии человека (заведующий кафедрой- проф. Пикалюк В.С.),
- Государственное учреждение «Крымский государственный медицинский университет
им. С.И. Георгиевского», г. Симферополь.
PROSPECTS OF RESEARCH OF INTERACTION OF “ADULT” FOUNDER CELLS
L. R. Shaimardanova, V. S. Pikaluk
SUMMARY
The article reflects the theoretical base and prospect of stem cells communication. The world tendencies
in that field are shown. The communications of embryonic stem cells has been prooved already. Is it possible
to prove the same for adult stem cells? The search of alarm molecules or specific triggers would allow to
accomplish an enormous jerk forward in stimulation of endogenous stem cells, that would be the optimal way
in treatment of various diseases.
ПЕРСПЕКТИВИ ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ «ДОРОСЛИХ» СТОВБУРНИХ КЛІТОК
Л.Р. Шаймарданова, В.С. Пикалюк
РЕЗЮМЕ
У статті відображено теоретичне обгрунтування і перспективи досліджень взаємодії стовбурових
клітин між собою. Показані світові тенденції до вивчення такої взаємодії. Докази комунікацій
ембріональних стовбурових клітин вже існують. Чи можливо довести те ж саме для дорослих
стовбурових клітин? Пошук сигнальних молекул або специфічних тригерів дозволив би зробити
величезний крок вперед у стимуляції ендогенних стовбурових клітин, що є найбільш оптимальним
шляхом терапії різноманітних захворювань.
Ключевые слова: стволовые клетки, система.
В последние десятилетия среди новых прогрес-
сивных методов лечения клеточная терапия стано-
вится все более популярной.
Последняя подразумевает метод лечения при
помощи стволовых клеток (СК) путем их подсадки
пациенту. Для этого используют эмбриональные СК
кордовой крови, либо подготовленные «взрослые»
СК самого пациента или донорские. Параллельно
ведутся исследования как дальнейших перспектив
использования СК, так и отдаленных последствий этих
процедур.
Постепенно встает вопрос о возможности сти-
муляции собственных, эндогенных СК. Как видно из
приведенных данных (Таб.1), объем исследований по
стволовым клеткам начиная с 1970 года каждые 10
лет удваивается.
В общей доле исследований стволовых клеток
доминируют работы, посвященные изучению
взрослых стволовых клеток в сравнении с работами
по эмбриональным СК; причем не ослабевает, а
напротив, удваивается интерес к различным уровням
взаимодействия СК (Рис.1).
В 2006г. A.Coutinho [4 ] экспериментально дока-
зала, что эмбриональные СК тесно взаимодейству-
ют между собой, определяя программу для дальней-
шего коммитирования. Вероятнее всего, специфи-
ческое коммитирование строго топографично, что
детерминировано генетически.
Результатом потери сигнальной связи между
эмбриональными СК могут служить такие уродства,
как циклопия, фокомелия, возможно с этим же свя-
заны малые аномалии, такие как полидактилия.
Взрослые СК сохраняются постнатально как ре-
ликты эмбриональных СК [16], не теряя свойства
плюрипотентности, и иногда могут проявлять весь
свой потенциал в герминативных опухолях - терато-
мах, развивая из одной клетки производные всех трех
зародышевых листков.
В отношении взрослых СК, их взаимодействие
косвенно угадывается в результатах исследований
некоторых свойств СК [5,14,15].
На основании экспериментальных данных
ведущих мировых лабораторий можно утверждать
как вертикальную подчиненность стволовых клеток
различного уровня потентности [9], так и взаимо-
действие СК на горизонтальном уровне, которое осу-
ществляется благодаря пластичности СК. Однако, эк-
спериментально взаимосвязь взрослых СК трудно до-
казуема.
Сохраняют ли стволовые клетки связь между
собой постнатально - один из ключевых вопросов
стемологии.
170
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2011, том 14, № 1 (53)
Таблица 1
Количество научных работ (тыс.статей), с обозначенными ключевыми словами по десятилетиям
(по данным международного сервера медицинской научной литературы PubMed)
Работы по ключевым словам
Период
stem cells
embryonic
stem cells
adult
stem
cells
stem cells
communication
stem cells
interaction
1950-1970 2,67 0,001 0,012 0,016 0,033
1970-1980 15,525 0,088 0,439 0,135 0,295
1980-1990 31,897 0,0675 2,089 0,566 0,946
1990-2000 53,391 3,504 6,285 0,953 2,22
2000-2010 112,891 15,845 18,917 2,703 4,668
Рис.1. Исследования стволовых клеток и их взаимодействия с 1950 г.
1- количество работ по эмбриональным СК, 2 – количество работ по взрослым СК, 3 – количество
работ по взаимодействию СК.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1950-1970 1970-1980 1980-1990 1990-2000 2000-2010
1 2 3
В 2008 г. авторами [ 2,3] была выдвинута гипотеза
о скоординированной содружественной реакции
стволовых клеток организма в ответ на триггеры в
соответствии с их уровнем иерархии, что позволяет
объединить их в единую систему стволовых клеток
(ССК), функция которой в организме – поддержание
биологической целостности организма и сохранение
генетической информации особи. В 1990 г. Fliedner
T.M. [ 7] употребляет понятие «гемопоэтическая ство-
ловая система», однако не как часть целостной ство-
ловой системы организма, а как одна из систем кле-
точного обновления, к которым относят ткани с ин-
тенсивной сменой клеток, такие, как кожа, слизистые
и кровь [8]. Потенциал стволовой системы, находя-
щейся над системами клеточного обновления и тка-
нями с медленной сменой клеток, является фунда-
ментом для жизнеобеспечения в постоянно враждеб-
ном цитостатическом окружении, начиная от непре-
рывного ионизирующего излучения и заканчивая эн-
дотоксинами. Стволовая система является не только
жизненно важной для процессов репарации в орга-
низме, но и является эволюционно сложившимся
приспособлением к сохранению генотипа особи,
вида.
Теория системы стволовых клеток предполагает
общность всех СК организма. Наиболее интересны
факты существования единого предшественника для
клеток различных тканей, например, адипоцитов, хон-
171
О Р И Г И Н А Л Ь Н Ы Е С Т А Т Ь И
ВЫВОДЫ
Несомненно, изучение взаимодействия взрослых
СК требует нестандартных подходов и технически
оснащенных лабораторий. Результатом таких изыс-
каний может стать обнаружение сигнальных моле-
кул, которые запускают программу активации эндо-
генных СК самой различной топографии. Клиничес-
кая ценность таких исследований очевидна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дурнов Л. А. Опухоли забрюшинного простран-
ства и брюшной полости у детей/ Дурнов Л. А. , А. Ф.
Бухны, В. И. Лебедев.- Москва, “Медицина”, 1972. – 245 с.
2. Пикалюк В.С. Нове в системної анатомії – систе-
ма стовбурових клітин/ Пикалюк В.С. Шаймарданова Л.Р.
- Інформаціїний віснік АНВО.- 2008.- №4(60).- С.41-53.
3. Пикалюк В.С. К механизму взаимодействия
интегративных систем организма/ Пикалюк В.С. Шай-
марданова Л.Р. Таврический медико-биологический
дроцитов и остеобластов; экспериментально доказа-
но наличие общей нейрогемопоэтической стволовой
клетки [12], когда нейральные стволовые клетки были
способны долгосрочно репопуляризировать костный
мозг. При этом, одной нейрогенной стволовой клет-
ки было достаточно для полной реконституции об-
лученного костного мозга [ 6].
В другом эксперименте, меченые клетки костно-
го мозга были способны дифференцироваться в клет-
ки микроглии, астроциты подкоркового белого ве-
щества, протоплазматические астроциты неокортек-
са (13).
Самые последние исследования показали, что СК
сами производят сигналы, которые влияют на выра-
ботку сигналов микроокружения. СК способны «ма-
нипулировать» сигналами, которые они получают от
клеток микроокружения [ 11].
Кроме того, плюрипотентные СК могут мигри-
ровать из костного мозга, включаться в дефектные
ткани, репрограммироваться, а затем возвращаться
в костный мозг [ 15.] Этот факт заставляет предполо-
жить, что освобождение/мобилизация и хоуминг
представляют собой последовательные события со
своими физиологическими ролями. Потенциал сис-
темы стволовых клеток является залогом для жизне-
обеспечения организма. Этой системе свойственны
возрастные изменения [10], координация активнос-
ти с нейро-иммунно-эндокринной регуляцией [ 3].
В онтогенезе можно выделить возрастные пе-
риоды функционирования системы стволовых кле-
ток, которые совпадают с возрастной периодизаци-
ей человека. Они примерно соответствуют перио-
дам различной активности регенераторного потен-
циала.
Возрастные особенности функционирования
стволовой системы предстоит еще детально иссле-
довать, ввиду наличия противоречий в результатах
исследований. Интересна возрастная зависимость
частоты возникновения тератом у подростков – 40%,
в сравнении со взрослыми – 7% [ 1). На регенератор-
ный потенциал (активность стволовых клеток и тем-
пы старения) могут оказывать влияние самые разно-
образные факторы – от генетической предрасполо-
женности до влияния окружающей среды и образа
жизни. Стволовые клетки являются количественным
и морфологическим компонентом реактивно-адап-
тационного синдрома, а система стволовых клеток
обеспечивает согласованность процессов, происхо-
дящих с участием стволовых клеток.
Система стволовых клеток, по праву может зани-
мать в организме центральное положение ввиду уни-
кальной пластичности и возможности заменить лю-
бую из дифференцированных клеток не только уп-
равляющих систем, но и всех остальных. И посколь-
ку СК выступает как хранитель генетической инфор-
мации особи, не реагируя на внешние стимулы в
спящем- неактивном состоянии, уникальная роль
данной системы не вызывает сомнений. При крити-
ческих состояниях СК способны переносится в очаг
запроса по крови. Причем, СК большей потентности
активируются только при условии, что пул менее
потентных СК истощен. Вопрос лишь в поиске адек-
ватных триггеров для «пробуждения» собственных
плюрипотентных СК. Почему же не в каждом слу-
чае, когда происходит истощение пула и потенциала
резидентных стволовых клеток, происходит полная
регенерация тканей за счет миграции стволовых плю-
рипотентных клеток, например из костного мозга?
На это возможно существование многих причин,
из которых наиболее существенные:
· снижение интенсивности сигналов с очага
повреждения, связанное со старением клеток;
· снижение интенсивности сигналов стареющих
клеток стволовой ниши, декодирующих запрос на
репарацию и контролирующих функциональную
активность стволовых клеток;
· неадекватность функции иммунных клеток
первого звена реагирования – лимфоцитов, макро-
фагов, киллеров;
· возможно, старение самих стволовых клеток;
· блокирование сигнальных молекул помехами
(артефактами), циркулирующими в крови, учитывая
факт, что именно система крови является тем пере-
даточным звеном, которое доставляет информацию
сначала в стволовую нишу, а последняя активирует
покоящиеся СК. Любой сигнал, удаляясь от источни-
ка, теряется во времени и пространстве. Т.е. в меха-
низме “невключения” резидентных, а затем и плю-
рипотентных СК может играть роль как слабый сиг-
нал стареющего микроокружения, так и блокировка
(или рассеивание) сигнала любыми сторонними ар-
тефактами на пути к более удаленным СК;
· снижение потенциала (функции) интегратив-
ного комплекса регулирующих систем - иммунной,
нервной и эндокринной.
Работы по ключевым словам
Период
stem cells
embryonic
stem cells
adult
stem
cells
stem cells
communication
stem cells
interaction
1950-1970 2,67 0,001 0,012 0,016 0,033
1970-1980 15,525 0,088 0,439 0,135 0,295
1980-1990 31,897 0,0675 2,089 0,566 0,946
1990-2000 53,391 3,504 6,285 0,953 2,22
2000-2010 112,891 15,845 18,917 2,703 4,668
172
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2011, том 14, № 1 (53)
вестник. 2008.- Т.11, №3, ч. 1.- С.173-177.
4. Ana Coutinho. Communication: even stem cells
in a dish do it! /Ana Coutinho, Sally Lowell and Austin
Smith.- 2006
5. Biao Luo. Molecular study of interactions
between hematopoietic stem cells and stromal cells /
Biao Luo, Choong Meng-Ling, Amanda Heard et al. //
http://hdl.handle.net/1721.1/4044
6. Bjornson CR. Turning brain into blood: a
hematopoietic fate adopted by adult neural stem cells in
vivo/ Bjornson CR, Rietze RL, Reynolds BA, Magli MC,
Vescovi AL. – Science, 1999.-283.- Р. 534-537.
7. Fliedner T.M. The Role of Blood Stem Cells in
Hematopoietic Cell Renewal// Stem Cells.- 1998.- Vol. 16.-
№6.- Р.361-374.
8. Fliedner T.M. The stem cell system of
hematopoiesis: physiological and pathophysiological
concepts/ T.M. Fliedner , W.Nothdurft , W. Calvo //Verh
Dtsch Ges Pathol.- 1990.-Vol. 74.-Р.1-18.
9. Grazia M.S. Mesenchymal stem cell-natural killer
cell interactions: evidence that activated NK cells are
capable of killing MSCs, whereas MSCs can inhibit IL-
2-induced NK-cell proliferation //Grazia Maria Spaggiari,
Andrea Capobianco, Stelvio Becchetti// Blood.-February
2006.- Vol. 107.- No. 4.- Р. 1484-1490.
10.Gruver A.L. Immunosenescence of ageing/
A.L.Gruver,L.L. Hudson, G.D. Sempowski// The Journal
of Pathology.- 2007.- Volume 211.- Issue 2.- Р. 144-156.
11.Jennings M. Xie Lab Characterizes Niche Control
of Stem Cell Function/ M. Jennings , L.Roberts// Cell
Stem Cell. Jan. 10.- 2008.- www.stowers-institute.org/
labs/XieLab.asp.
12.Johansson CB. Identification of a neural stem
cell in the adult mammalian central nervous system/
Johansson CB, Momma S, Clarke DL, Risling M, Lendahl
U, Frisen J. - Cell 1999.-96.- Р.25-34.
13.Mezey E. Turning blood into brain: cells bearing
neuronal antigens generated in vivo from bone marrow/
Mezey E, Chandross KJ, Harta G, Maki RA, McKercher
SR. - Science.- 2000.-290.-Р.1779-1782.
14.Michaeli Y. The adaptation of a two
compoartment cell-renewal system to external demands/
Michaeli Y., Zajicek G. , Regev J. - Cell and tissue
research.- 1978.-
15.Tavassoli M. Homing of hemopoietic progenitor
cells to the marrow./M. Tavassoli, J.J. Minguell //
Proceedings of the Society for Experimental Biology and
Medicine.-1991.-Vol 196.-Р. 367-373.
16.Young H.E. Human reserve pluripotent
mesenchymal stem cells are present in the connective
tissues of skeletal muscle and dermis derived from fetal,
adult, and geriatric donors / Young HE, Steele TA, Bray
RA. //Anat Rec. – 2001. – 264. –Р. 51-62.
|