De basis van het functioneren van een meercellig organisme is de specialisatie van cellen gericht op het uitvoeren van een specifieke functie. Deze celdifferentiatie begint vroeg in de ontwikkeling van het embryo. Maar in ons lichaam zijn er cellen die gedurende het leven van een persoon verschillende specialisaties kunnen verwerven. En dit geldt volledig voor hematopoëtische stamcellen, die een constante kwantitatieve en kwalitatieve samenstelling van bloedcellen behouden.
Algemene informatie
Hematopoëtische stamcellen (Hematopoietische stamcel, van de Griekse woorden Haima - bloed, Poiesis - schepping) zijn stamcellen die in staat zijn tot onbeperkte deling en differentiatie tot bloedcellen.
Zeworden gevormd in het rode beenmerg en differentiëren in vier richtingen:
- Erythroid (in rode bloedcellen).
- Megakaryocytisch (in bloedplaatjes).
- Myeloïde (multinucleaire fagocyten, leukocyten).
- Lymfoïde (in lymfocyten).
Hematopoëtische stamceltransplantatie (allogene - van een donor, autologe - transplantatie van eigen cellen) herstelt het hematopoëtische systeem, dat bij bepaalde ziekten kan worden aangetast, chemotherapie.
De eerste transplantatie van autogene stamcellen werd in 1969 uitgevoerd door E. Thomas (Seattle, VS). Moderne technieken kunnen in 80% van de gevallen bloedkanker verslaan. In dit stadium beschikt de geneeskunde over de methoden van foetale geneeskunde, wanneer de donatie van hematopoëtische stamcellen wordt geleverd door navelstrengbloed, embryonale weefsels, beenmerg, vetweefsel.
Kenmerken van dit celmateriaal
Hematopoëtische stamcellen (hemocytoblasten) hebben twee hoofdeigenschappen:
- Het vermogen tot asymmetrische deling, waarbij twee dochtercellen worden gevormd, identiek aan de moeder. De cellen ondergaan echter geen differentiatie. Het blijven multipotente hematopoëtische stamcellen. Dit betekent dat ze elk van de bovenstaande specialisatiepaden kunnen kiezen.
- De aanwezigheid van differentiërend potentieel in hematopoëtische stamcellen. Dit betekent dat de stamcellen zich delen en de dochtercellen hunspecialisatie, veranderen in zeer gespecialiseerde erytrocyten, bloedplaatjes, lymfocyten, leukocyten.
Hematopoëtische stamcellen in het beenmerg hebben, net als alle cellen in ons lichaam, een leeftijd - een korte "kindertijd", een snel vliegende "jeugd", wanneer cellen kiezen voor "leger" of "studie", en een lange periode “volwassenheid.”
Ik ga naar de rode bloedcellen - laat ze het me leren
De meeste hematopoëtische stamcellen in het beenmerg zijn slapend - ze delen niet. Maar wanneer de hemocytoblast ontwaakt, maakt hij de belangrijkste keuze - om een nieuwe multipotente stamcel te laten ontstaan, of om het proces van specialisatie van dochtercellen te starten. In het eerste geval kan de cel zijn "kindertijd" oneindig verlengen, in het tweede geval gaan de cellen de volgende periode van hun leven in.
Volwassen hematopoëtische cellen beginnen zich asymmetrisch te delen, wat leidt tot hun differentiatie en specialisatie. Er worden voorlopers van cellen gevormd die kiezen voor "studie" - het myeloïde pad van ontwikkeling, of "leger" - het lymfoïde pad van ontwikkeling.
Myeloïde hemocytoblasten ontwikkelen zich tot bloedplaatjes, erytrocyten, macrofaagleukocyten, granulocyten (een soort leukocyten - eosinofielen, neutrofielen of basofielen).
Lymfoïde hemocytoblasten zullen aanleiding geven tot cellen van de immuunafweer van het lichaam - T-lymfocyten (herkennen de antigenen van vreemden), B-lymfocyten (produceren antilichamen), T-helpers (vallen vreemde cellen aan), NK-lymfocyten (zorgen voor fagocytose van vreemde agentia).
Potentieel realiseren
Hematopoëtische stamcellen, die het stadium van differentiatie betreden, verliezen hun multipotentieel en realiseren hun potentieel. Verschillende factoren beïnvloeden de keuze van het ontwikkelingspad van hemocytoblast:
- Omgeving - verschillende delen van het beenmerg differentiëren op verschillende manieren.
- Factoren die op afstand werken. Zo wordt het hormoon erytropoëtine, dat de vorming van rode bloedcellen stimuleert, in de nieren gesynthetiseerd. Al deze biologisch actieve stoffen worden cytokinen en groeifactoren (parathyroïdhormoon, interleukine) genoemd.
- Signalen van het sympathische zenuwstelsel die informatie doorgeven over de toestand van het lichaam en de samenstelling van het bloed.
Vandaag de dag zijn de mechanismen van hematopoëse niet volledig ontrafeld en wachten ze nog steeds op hun Nobelprijswinnaars die zullen leren het lot van hemocytoblast te beheersen.
Beenmergtransplantatie
Dit is de term die het vaakst wordt gebruikt om te verwijzen naar transplantatie van hematopoëtische stamcellen. Dit is een veelgebruikte methode bij de behandeling van bloedziekten, oncologische en genetische pathologieën. Moderne therapiemethoden maken het mogelijk om niet alleen donorbeenmerg te gebruiken. Tegenwoordig is de donor van hematopoëtische stamcellen perifeer bloed, navelstrengbloed en producten van foetale (embryonale) geneeskunde.
De essentie van hemocytoblasttransplantatie is als volgt. In de beginfase ondergaat de patiënt een conditioneringsfase (bestraling of chemotherapie), waarbij de werking van zijn eigen beenmerg wordt onderdrukt. De patiënt krijgt daneen suspensie van hematopoëtische cellen die zijn hematopoëtische organen bevolken en hematopoëtische functies herstellen.
Eigen of anderen
Afhankelijk van de bron van stamcellen voor transplantatie, wijs toe:
- Autotransplantatie. Bij deze therapie krijgt de patiënt een suspensie van zijn eigen hemocytoblasten, die vooraf worden ingenomen en ingevroren worden bewaard. Dit type transplantatie wordt gebruikt bij de behandeling van lymfomen, neuroblastoom, hersentumoren en andere solide maligniteiten.
- Allotransplantatie. In dit geval worden hematopoëtische donorcellen gebruikt, die ofwel naaste familieleden van de patiënt kunnen zijn of die zijn geselecteerd uit beenmergdonorregisters.
Bij autotransplantatie is er geen celafstoting en immuuncomplicaties, maar deze methode is niet altijd effectief. Allotransplantatie is effectief voor veel aangeboren (Fanconi-anemie, ernstige gecombineerde immunodeficiënties) en verworven (leukemie, aplastische anemie, myelodysplastisch syndroom) pathologieën van het bloed en het hematopoëtische systeem, maar vereist een zorgvuldige selectie van een donor op histocompatibiliteit.
Samenvattend
Maar in ieder geval gaat beenmergtransplantatie gepaard met een aanzienlijk risico voor de gezondheid van de patiënt. Daarom wordt het alleen uitgevoerd als het echt nodig is.
Moderne methoden voor beenmergtransplantatie hebben al het leven gered van duizenden patiënten met bloedpathologieën.
Stemnavelstrengbloedcellen werden voor het eerst gebruikt in 1987 en vandaag hebben deze technieken al meer dan 10.000 patiënten gered. Tegelijkertijd ontwikkelen zich banken van navelstrengbloedstamcellen, omdat het niet meer dan 100 ml en slechts één keer kan worden ingenomen. Ingevroren blijven de cellen 20 jaar houdbaar, en het is mogelijk om donorbloed in dergelijke banken op te halen.
Een andere richting in de ontwikkeling van stamceltransplantatie is foetale therapie, waarbij cellen van embryo's worden gebruikt. Hun bron is mislukt materiaal. Maar dit is een onderwerp voor een heel ander artikel.
