Βλαστοκύτταρο
Τα βλαστικά κύτταρα είναι κύτταρα του σώματος (σωματικά κύτταρα) που μπορούν να διαιρούνται και να διαφοροποιούνται.
Όταν ένας οργανισμός αναπτύσσεται, τα βλαστικά κύτταρα εξειδικεύονται και αναλαμβάνουν συγκεκριμένες λειτουργίες. Για παράδειγμα, οι ώριμοι ιστοί, όπως το δέρμα, οι μύες, το αίμα, τα οστά, το ήπαρ, τα νεύρα, έχουν διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Επειδή τα βλαστικά κύτταρα δεν έχουν ακόμη διαφοροποιηθεί, μπορούν να αλλάξουν και να γίνουν κάποιο είδος εξειδικευμένων κυττάρων. Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν επίσης τα βλαστικά κύτταρα για να αντικαταστήσουν τα κατεστραμμένα κύτταρα.
Τα βλαστικά κύτταρα βρίσκονται στα περισσότερα, αν όχι σε όλα, τα φυτά και τα ζώα. Διαιρούνται και διαφοροποιούνται σε μια σειρά κυτταρικών τύπων.Η έρευνα στον τομέα των βλαστικών κυττάρων αναπτύχθηκε από ευρήματα της δεκαετίας του 1960.
Οι δύο ευρύτεροι τύποι βλαστικών κυττάρων των θηλαστικών είναι τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα και τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα, τα οποία βρίσκονται στους ιστούς των ενηλίκων. Σε ένα αναπτυσσόμενο έμβρυο, τα βλαστικά κύτταρα μπορούν να διαφοροποιηθούν σε όλους τους εξειδικευμένους εμβρυϊκούς ιστούς. Στους ενήλικους οργανισμούς, τα βλαστικά κύτταρα λειτουργούν ως σύστημα επιδιόρθωσης του σώματος, αναπληρώνοντας εξειδικευμένα κύτταρα, αλλά και διατηρώντας τον φυσιολογικό κύκλο εργασιών του αίματος, του δέρματος και των εντερικών ιστών.
Τα βλαστικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν σε καλλιέργεια ιστών. Στην καλλιέργεια, μπορούν να μετατραπούν σε εξειδικευμένα κύτταρα, όπως αυτά των μυών ή των νεύρων. Τα εξαιρετικά πλαστικά βλαστικά κύτταρα ενηλίκων μπορούν να ληφθούν από διάφορες πηγές, όπως το αίμα του ομφάλιου λώρου και ο μυελός των οστών. Χρησιμοποιούνται τώρα σε ιατρικές θεραπείες και οι ερευνητές αναμένουν ότι τα βλαστικά κύτταρα θα χρησιμοποιηθούν σε πολλές μελλοντικές θεραπείες.
Ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα Α: Αποικίες κυττάρων που δεν έχουν ακόμη διαφοροποιηθεί. Β: Νευρικό κύτταρο
Εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα
Τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα (ES κύτταρα) είναι βλαστικά κύτταρα που λαμβάνονται από την εσωτερική κυτταρική μάζα του εμβρύου σε πρώιμο στάδιο που ονομάζεται βλαστοκύστη. Τα ανθρώπινα έμβρυα φτάνουν στο στάδιο της βλαστοκύστης 4-5 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση. Εκείνη τη στιγμή, αποτελούνται από 50 έως 150 κύτταρα.Η κατάσταση των βλαστικών κυττάρων και το σε τι θα μετατραπούν τα θυγατρικά κύτταρα επηρεάζεται από σήματα από άλλα κύτταρα του εμβρύου.
Αποικία ανθρώπινων εμβρυϊκών βλαστικών κυττάρων
Βλαστικά κύτταρα ενηλίκων
Τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα υπάρχουν σε όλο το σώμα μετά την ολοκλήρωση της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Βρίσκονται στο εσωτερικό διαφόρων τύπων ιστών και παραμένουν σε μη διαιρούμενη κατάσταση έως ότου εκδηλωθεί ασθένεια ή τραυματισμός ιστού. Έχουν μετατραπεί μόνιμα σε εξειδικευμένα κύτταρα και έχουν χάσει την ικανότητα να διαιρούνται και να εξειδικεύονται περαιτέρω. Ένα πλεονέκτημα των ενήλικων βλαστικών κυττάρων είναι ότι παρέχουν μικρότερη πιθανότητα απόρριψης. Μειονέκτημα είναι ότι υπάρχει περιορισμένη διαθεσιμότητα για την απόκτησή τους.
Φυτικά βλαστικά κύτταρα
Τα φυτικά βλαστικά κύτταρα δεν είναι εξειδικευμένα και μπορούν να εξελιχθούν σε οποιοδήποτε τύπο φυτικού κυττάρου. Εξειδικεύονται σε κύτταρα ριζών, φύλλων ή λουλουδιών. Τα βλαστικά κύτταρα βρίσκονται στο μερίστωμα, στις κορυφές των ριζών και των βλαστών. Επιτρέπουν τη συνέχιση της ανάπτυξης.
Κλωνοποίηση φυτών
Πρόκειται για φυτά που έχουν καλλιεργηθεί από μοσχεύματα (επομένως είναι το ίδιο φυτό). Βυθίζονται σε ορμονική σκόνη ριζοβολίας για να αναπτύξουν μεγαλύτερο ριζικό σύστημα. Μετατρέπονται σε ιστούς (π.χ. ξυλέμι και φλόεμ) και όργανα (π.χ. ρίζες, φύλλα και άνθη), επομένως γίνονται ένα εντελώς νέο φυτό.
Η κλωνοποίηση φυτών είναι ένας φθηνός τρόπος παραγωγής νέων φυτών.
Βλαστικά κύτταρα στην ιατρική
Ορισμένοι καρκίνοι μπορούν να αντιμετωπιστούν με βλαστικά κύτταρα. Η λευχαιμία, ένας καρκίνος των λευκών αιμοσφαιρίων (WBC) είναι ένα παράδειγμα.
Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει δύο στάδια:
- Χημειοθεραπεία και ακτινοθεραπεία για τη θανάτωση των καρκινικών λευκών αιμοσφαιρίων και τη διακοπή της παραγωγής νέων. Ωστόσο, αυτό μπορεί να αφήσει τον ασθενή με ένα σοβαρά εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα με κίνδυνο μόλυνσης.
- Μεταμόσχευση μυελού των οστών που περιέχει υγιή βλαστικά κύτταρα (για την παραγωγή φυσιολογικών WBC).
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι τα βλαστοκύτταρα;
A: Τα βλαστικά κύτταρα είναι κύτταρα του σώματος (σωματικά κύτταρα) που μπορούν να διαιρεθούν και να διαφοροποιηθούν. Δεν έχουν ακόμη εξειδικευτεί σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου, αλλά μπορούν να αλλάξουν για να γίνουν κάποιο είδος εξειδικευμένου κυττάρου.
Ε: Πού βρίσκονται τα βλαστικά κύτταρα;
Α: Τα βλαστικά κύτταρα βρίσκονται στα περισσότερα, αν όχι σε όλα, τα φυτά και τα ζώα.
Ερ: Πότε ξεκίνησε η έρευνα στον τομέα των βλαστοκυττάρων;
Α: Η έρευνα στον τομέα των βλαστοκυττάρων αναπτύχθηκε από ευρήματα της δεκαετίας του 1960.
Ερ: Ποιοι είναι οι δύο ευρύτεροι τύποι βλαστικών κυττάρων των θηλαστικών;
Α: Οι δύο ευρείς τύποι βλαστικών κυττάρων θηλαστικών είναι τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα και τα ενήλικα βλαστικά κύτταρα, τα οποία βρίσκονται σε ενήλικους ιστούς.
Ερ: Πώς χρησιμοποιούν οι οργανισμοί τα βλαστικά κύτταρα;
Α: Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν τα βλαστικά κύτταρα για την αντικατάσταση κατεστραμμένων ή χαμένων ιστών, καθώς και για τη διατήρηση του φυσιολογικού κύκλου εργασιών του αίματος, του δέρματος και των εντερικών ιστών.
Ε: Πώς μπορούν οι ερευνητές να χρησιμοποιήσουν τα βλαστοκύτταρα;
Α: Οι ερευνητές μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για ιατρικές θεραπείες και αναμένουν ότι θα χρησιμοποιηθούν για πολλές μελλοντικές θεραπείες.
