Progenitorové buňky mají pluripotentní vlastnosti a tvoří rezervoár v různých tkáních, ze kterých se proliferací a diferenciací tvoří buňky somatické tkáně. Jsou generovány asymetrickým rozdělením pluripotentních kmenových buněk, z nichž jedna se vyvíjí jako progenitorová buňka a druhá z nich opět doplňuje rezervu kmenových buněk. Progenitorové buňky hrají rozhodující roli při tvorbě nové tkáně.
Co je progenitorová buňka?
Termín progenitorové buňky se používá k popisu prekurzorových buněk určitých typů tkání. Vznikají asymetrickým dělením z dospělých multipotentních kmenových buněk. V každém případě se jedna dceřiná buňka rozdělené kmenové buňky vyvine v progenitorovou buňku, zatímco druhá dceřinná buňka zůstane ve stádiu multipotentní kmenové buňky a opět dokončí dodávku kmenových buněk. Dosud byly detekovány dospělé kmenové buňky ve více než 20 typech tkání. Po rozdělení kmenové buňky ztrácí progenitorová buňka v několika krocích - stimulovaných růstovými faktory - svou multipotenciitu a diferencuje se v každém případě na buňku somatické tkáně tkáně, pro kterou je určena. To znamená, že původní multipotence se nejprve změní na pluripotenciální, která je nezbytná pro vývoj různých somatických buněk v tkáni, než se buňka úplně diferencuje na buňku somatické tkáně s úplnou ztrátou její multipotence, pluripotence a schopnosti dělení. Nepřímé důkazy naznačují, že zvyšující se rozhodnost progenitorových buněk ke konkrétní tkáni je do určité fáze vývoje stále reverzibilní. Diferenciace buněk je řízena tkáňově specifickými růstovými faktory. Oblast výzkumu zabývajícího se progenitorovými buňkami podléhá dynamickému vývoji, takže se dosud nevyvinula žádná všeobecně přijímaná nomenklatura. Někteří vědci proto stále používají výrazy progenitorová buňka a kmenová buňka jako synonyma. Protože se progenitorové buňky liší od tkáně k tkáni, pokud jde o jejich vývojovou sílu, jsou také někdy označovány jako determinované kmenové buňky.
Anatomie a struktura
Charakteristickým rysem progenitorových buněk je jejich stále částečná schopnost dozrávat do různých buněk v tkáni. Proto se liší od tkáně k tkáni. Například se rozlišuje mezi hematopoetickými a endotelovými progenitorovými buňkami. Krvetvorné progenitorové buňky, které se nacházejí hlavně v kostní dřeň, se mohou vyvinout do bílé nebo červené krev buňky v průběhu dalších diferenciačních kroků. Endotelové progenitorové buňky cirkulují hlavně v krev a také pocházejí z kostní dřeň. Používají se k opravě krev plavidla a pro tvorbu nových cév (angiogeneze). Endotelové progenitorové buňky již nesou Proteinů charakteristické pro vaskulární endotel na jejich povrchu. Celkově byly progenitorové buňky detekovány ve více než 20 různých typech tkání, včetně mozek a periferní nervový systém. Progenitorové buňky specializované na určité typy tkání se obvykle označují jako blasty, např. Osteoblasty, myeloblasty, neuroblasty a mnoho dalších. Vyznačují se skutečností, že obvykle ještě nejsou definitivně oddáni určitému typu buňky. Mezi typické morfologické znaky blastů patří zvětšené jádro, vysoký podíl endoplazmatického retikula, vysoký energetický metabolismus na základě vysokého počtu mitochondriea mnoho dalších funkcí.
Funkce a úkoly
Diferencované somatické buňky dané tkáně zpravidla ztrácejí nejen svou schopnost dělení, ale také schopnost regresi do progenitorových buněk. Nazývají se také unipotentní, protože pokud jsou stále schopné dělení, mohou při dělení vést pouze k buňkám stejného typu se stejnými vlastnostmi. Ztráta schopnosti dělení se liší od typu tkáně k typu tkáně a děje se to z bezpečnostních důvodů, protože jinak by jen malé poruchy mohly vést k neustálému vytváření nové tkáně, což může téměř nevyhnutelně vést Hlavním úkolem progenitorových buněk je proto vyměnit tkáňové buňky po poranění nebo po ztrátě tkáně v důsledku nemoci, nebo zajistit nezbytný přísun specializovaných tkáňových buněk během růstových procesů. K mobilizaci progenitorových buněk dochází podle potřeby a je řízena různými cytokiny a interleukiny. V závislosti na typu tkáně fungují progenitorové buňky jako hlídka v krevním řečišti nebo představují tichou rezervu pro novou tvorbu tkáňových buněk, kterou lze mobilizovat pro účely opravy a růstu. Například endotelové progenitorové buňky hrají při překonávání zvláštní roli sepse. Sepse je obvykle vyvolána bakteriálními toxiny, což vede ke zvýšení nekróza a apoptóza (programovaná buněčná smrt) endotelových buněk v plavidla. Již bylo prokázáno, že v takových případech vede zvýšené hladiny určitých cytokinů ke zvýšenému uvolňování endotelových progenitorových buněk z kostní dřeň, což vede ke zvýšení opravného mechanismu pro obnovení poškozených vnitřních stěn cév.
Nemoci
Progenitorové buňky, jako potenciální tkáňové buňky, plní úkol zasahovat během nemoci nebo poranění, aby co nejlépe napravily trvalé poškození tkáně. Vícekroková aktivační a diferenciační stadia progenitorových buněk znamenají, že také mohou vést na příznaky onemocnění prostřednictvím získaných nebo genetických vrozených vad Známé onemocnění progenitorových buněk, které zajišťují doplnění bílých nebo červených krvinek nebo destičky, je akutní leukémie. Maligní progenitorové buňky se šíří v kostní dřeni a vytlačují funkční progenitorové buňky. To primárně způsobuje anémie a nedostatek destičky. Maligní buňky se mohou šířit téměř do všech tkání, včetně kůže a sliznice. Při ústním podání sliznice, jsou dokonce hmatatelné jako malé uzlíky. Některé další typy rakovina jsou také založeny na změněných kmenových a progenitorových buňkách. Ve většině případů se jedná o mutované kmenové buňky, které dávají vzniknout odpovídajícím způsobem pozměněným progenitorovým buňkám, které mají defekty v určitých proteinových komplexech, a proto se nekontrolovaně dělí a nejsou deaktivovány deaktivací cytokinů.
