Embryonální kmenová buňka: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m -nadbytečný parametr
m překlepy/čeština
Řádek 20:
'''Embryonální kmenová buňka''' ('''ESC''' – z [[angličtina|angl]]. ''embryonic stem cell'') je [[pluripotentní]] [[kmenová buňka]] nacházející se ve [[embryoblast|vnitřní buněčné mase]] raného [[embryo|embrya]] ve stadiu tzv. [[blastocysta|blastocysty]].<ref name="stemcell">{{citace monografie| titul = Stem Cells in Clinic and Research| editor = Ali Gholamrezanezhad| vydavatel=InTech| rok=2011| isbn=978-953-307-797-0| url = http://www.intechopen.com/books/show/title/stem-cells-in-clinic-and-research}}</ref> To, že je embryonální kmenová buňka „pluripotentní“, znamená, že se může vyvinout v jakýkoliv [[buněčný typ]] přítomný v dospělém těle. Tento proces, probíhající během [[embryonální vývoj|zárodečného vývoje]], se označuje jako [[buněčná diferenciace]] a u člověka je zodpovědný za více než 200 různých typů buněk,<ref>{{citace elektronické monografie| vydavatel=Garland Science| titul=Cells of the Adult Human Body: A Catalogue| url=http://www.garlandscience.com/textbooks/0815341059/images/Cells%20of%20the%20Adult%20Human%20Body%20-%20A%20Catalog.doc| datum přístupu=25-09-2011| url archivu=https://web.archive.org/web/20101029105626/http://garlandscience.com/textbooks/0815341059/images/Cells%20of%20the%20Adult%20Human%20Body%20-%20A%20Catalog.doc| datum archivace=29-10-2010| nedostupné=ano}}</ref> které společně vytváří orgánové soustavy dospělého těla. ESC jsou buňky vnitřní části [[Blastocysta|blastocysty]] v raném stádiu vývoje embrya. V průběhu vývoje, dosáhne lidský plod stádia blastocysty 4 až 5 dní po splynutí [[Pohlavní buňka|pohlavních buněk]], kdy se v tomto stádiu skládá z 50 - 150 buněk. Během vývoje z embryonálních kmenových buněk vznikají tři základní zárodečné listy: ektoderm, endoderm a mesoderm. ESC se nezačleňují do extraembrionální membrány, nebo placenty.
 
Během embryonálního vývoje se tyto buňky neustále dělí a následně se stávají specializovanými v rámci organismu. Například určité množství ektodermu v oblasti hřbetu plodu se specializuje na "''neuroektoderm''", který se v budoucnu integruje a vyvine so centrální nervové soustavy (CNS) . Později ve vývoji způsobí neurulace neuroektodermu vytvoření prvotní nervové trubice (prekurzor míchy). Ve stádiu vývinu této nervové trubice přední část podstoupí intenzivní encefalizaci vedoucí k vytvoření "''vzoru''" základní části [[Mozek|mozku]]. Za základní buňku [[Centrální nervová soustava|CNS]] je v tomto momentu považována nervová kmenová buňka ,která je také ještě pluripotentní. Může generovat veliký rozsah různých typů neuronů, každý s unikátním genovým základem, funkčních charakteristik, morfologie. Proces generování jendotlivýchjednotlivých [[neuron]]ů z původních kmenových buněk je nazýván neurogeneze. Prominentním typem nervové kmenové buňky je [[radialní glie]], která má distiktivní bipolární morfologii s velmi specifickými mechanismy na prodloužení a zešíření stěn nervové trubice. Sdílí některé charakteristiky glie, nejlépe zaznamenatelné začlenění bílkoviny (GFAP), která je gliální, fibrilární a poměrně kyselá na škále [[pH]]. Typ buněk radialní glie, je primární nervovou kmenovou buňkou při vývoji CNS obratlovců, a těla buněk se usadí ve ventrikulární zóně, tvořící ventrikulární systém [[Mozková komora|mozkové komory]]. Nervové kmenové buňky mají určitou buněčnou línii (neurony, [[astrocyt]]y, [[oligodendrocyt]]y), omezující ostatní možné změny. Kromě CNS se poté vytvoří také [[periferní nervová soustava]]. Po proběhlém diferenciování již pro buňku není možné změnit svou určenou funkci a s ní spojené vlastnosti.
 
Téměř veškeré studie zabývající se embryonálními kmenovými buňkami [[Myš domácí|myší]]  ('''mES'''), nebo lidskými embryonálními kmenovými buňkami  ('''hES''') byly odvozené z rané vnitřní hmotnosti a složení buňky. Oba typy projevují esenciální charakteristiky kmenových buněk, ale potřebují velmi odlišné prostředí na udržení stavu před diferenciací. mES jsou kultivovány na vrstvě [[Želatina|želatiny]] ve formě extrabuněčného matrixu (na podporu) a vyžadují přítomnost LIF (leukemia inhibitory factor) v séru.  Smíchané organické chemické látky obsahující inhibitory na GSK3B a MAPK/ERK linii, nazývané '''2i''', se prokázaly udržovat pluripotentní potenciál v kultuře kmenových buněk.  hES jsou kultivovány na živné vrstvě MEFs (''embryonálních fibroblastů myší'') a vyžadují přítomnost rostoucího faktoru základního [[fibroblast]]u  (bFGF or FGF-2). Bez optimálních podmínek, nebo manipulace na úrovni genů, mají ESC tendenci započít rapidní diferenciaci.
Řádek 32:
 
=== Pluripotentní potenciál ===
ESC vnitřní masy jsou pluripotentní, jsou schopné diferenciace i v primitivní formu ektodermu, která se dále jednotlivě specializuje během [[gastrula]]ce. Do všech typů tkání a vrstev odvozených z původních tří zárodečných listů ektodermu, endodermu, mesodermu. To se týká každého z více, jak 200 typů buněčných specializací v dospělém těle organismu. Tento pluripotentní potenciál rozděluje ESC buňky od dospělých kmenových buněk přítomných v dopělýchdospělých organismech. Zatímco ESC mohou generovat všechny typy buněk, které se v organismu původně nacházely. Dospělé kmenové buňky jsou multipotentní a mohou produkovat jen limitovaný počet typů buněk. Za předpokladu možného odebrání a zároveň uchování pluripotentního potenciálu ESC ''in vitro,'' by výsledkem mohlo být umělé laboratorní ovlivňování vývoje jednotlivých typů specializace buněk a tkání. Takové zjištění by vedlo k radikálním novým způsobům léčby širokého spektra poškození a disfunkcí způsobených stářím, nemocí, traumatem. V roce 2012 byla Nobelo cena za medicínu rozdělena mezi John B. Gurdonem a Shinya Yamanaka za objev možnosti inserce, přeprogramování dospělých stálých buněk na typ pluripotentní.
[[Soubor:The transcriptome of pluripotent cells..jpg|náhled|Možné formy transkripce u pluripotenntích buněk (ESCs).]]
 
=== Propagace ===
Pod udržovanými podmínkami jsou ESC schopné vlástnívlastní propagace bez omezení v stavu, kdy ještě nejsou specializované. Udržují si svou kapacitu stále, za dodání určitýchkonkrétníchurčitých konkrétních podmínek, nastartovat rozřazování diferenciace. Podle všeho za pomocí vytváření prekurzorových buněk, téměř všech fenotypů dospělých buněk. ESC by se mohli zjednodušeně považovat za takového spoleřnéhospolečného předchůdce téměř všech buněčných typů v dospělém organismu. Tyto vlastnosti ESCs dovolují jejich implementaci jako užitečného nástroje na výzkum medicíny regenerace, protože se mohou neomezeně dělit, produkovat neomezený počet generací k navazujícímu výzkumu klinického využití.
 
=== Užitečnost ===
Potenciální neomezená obnova, schopnost oprav a plasticita vede k navrhnutí ESC terapií pro medicínu regenerace a výměny tkání, například po popáleninách, zraněních či jiné chorobě. Mezi nemoci, které by mohlimohly být léčeny za využití ESC, patří mnoho typů rakovin, poruch, rannérané cukrovky, genetických chorob a nemovínemocí spojených s krví a imunitním systéme, ale také vývoje zubní, kostní a svalové tkáně. Díky pluripotentní vlastnosti se předpokládá i léčba [[Parkinsonova nemoc|Parkinsonovy nemoci]], slepoty, poranění míchy. Kolem využivánívyužívání ESC v terapiích s kmenovými buňkami se točí určitá kontroverze, dále je problém technického charakteru dárce-vs-příjemce, s tím spojené nemoci u alogenní [[transplantace]] kmenových buněk. Nicméně tyto problémy spojené s histokompatibilitou mohou být vyřešeny za užití odpovídajícího dárce dospělých kmenových buněk, který nebude imunitním systémem příjemce odmítnut. S je pravděpodobné využití také terapeutického klonování (therapeutic cloning). S možností přeprogramování somatických buněk definovanými faktory poskytuje spolu s ESC naději na možné překonání problémů spojených s nedostatkem darované tkáně. To tím způsobem, že se buňky nadefinují kke kompatibilitě s imunitními reakcemi příjemce. Další potenciální využití ESC leží v investigaci procesů raného vývoje člověka a také studování genetických onemocnění (například [[Downův syndrom]]) ''in vitro'' a také v toxikologických testech.[[Soubor:Human embryonic stem cell colony phase.jpg|náhled|Snímek kolonie lidských embryonálních kmenových buněk foetu.]]
 
== Využití a omezení ==