5 кругов ада специализации
Какие же популяции стволовых клеток (СК) присутствуют в организме человека? Теоретически их можно было бы изобразить в схеме пяти кругов ада специализации (рис. 3).
В центре – эмбриональные СК.
В первом круге специализации – 3 популяции плюрипотентных СК, по одной на каждый зародышевый листок.
Во втором круге – 3
2 = 9 популяций мультипотентных СК
В третьем круге – 3
3 = 27 популяций транзиторных клеток
В четвертом круге – 3
4 = 81 популяция прогениторных клеток
В пятом круге – чуть меньше, чем 3
5 = 243 популяций соматических клеток.
Конечно, это – упрощенная схема, чтобы за частными отклонениями не потерять общей закономерности. Транзиторные и прогениторные клетки можно считать разновидностью стволовых клеток, только с высокой степенью специализации.
Казалось бы, должна быть пропасть всяческих линий СК. На деле биологи выделяют мезенхимальные СК, которые по нашей классификации относятся к третьему кругу специализации (транзиторным клеткам), кроветворные (гемопоэтические) СК, тоже из третьего круга, да немного спящих популяций: нейральные, СК печени. Почему же нет никакой информации об остальных? В этом вопросе предстоит разобраться.
Возможно, многие популяции истощаются, благодаря третьему (истощающему) типу деления?
Нужен ли третий (истощающий) тип деления или он возникает, как результат сбоя программы?
Регенерация тканей.
Рассмотрим процесс регенерации клеток. Допустим, произошла серьезная травма кожного покрова. Поступает
сигнал прогениторным клеткам эпидермиса. Они играют роль станков по производству соматических клеток. Сначала происходит переключение механизма деления на симметричный. Станки воспроизводят сами себя, значительно увеличивая свое количество. Когда станков становится много, механизм деления переключается на асимметричный. При этом одна из дочек остается в популяции прогениторных клеток, поддерживая их количество, вторая – пополняет соматические клетки кожи. И вот самый интересный момент. Рана заросла. Клетки получают сигнал остановиться. А у нас накопилось большое количество станков. Их надо сократить до первоначального уровня. Тут то и вступает в действие истощающий тип деления.
То есть истощающий тип деления играет важную роль в регуляции роста тканей.
Сигналы
Очень важную роль в поведении стволовой клетки играют сигналы, получаемые ею от окружения. Постараемся в дальнейшем детально разобраться с ними. Что из себя представляют сигналы? Кто их посылает? Как СК узнают, что рана заросла? Изучив этот вопрос, мы сможем больше сказать также и о причинах возникновения опухолей.