Изучаем стволовые клетки, рак, иммунную систему

[Vivre]

Могут, это мы проходили в каком-то из классов, по анатомии кажется. И этот рост вполне зафиксофан, хотя я могла привести не совсем точные цифры. Но не клетки мозга, хотя и это под вопросом в последнее время. Восстанвливаются же люди после инсультов? Часть поврежденой функции мозга перенимают на себя соседние, не поврежденные клетки, а часть может и восстанавливается ? Но это сложно зафиксировать. И тем более проводить опыты и исследования.
Кстати, вы знаете что человек может вполне полноценно существовать и при удалении части мозга? Тоесть в зависимости какая часть поврежденна, другие части перенимают на себя нужные организму функции?

[Vivre]

Для тех кто понимает инглиш, простое объяснение о нейрологии, и операциях на мозгу - http://thjuland.tripod.com/neurons.html

[Вега]

Если иметь ввиду старение организма, то на сегодня есть такая табличка -

Одним из подходов к изучению генетических детерминант старения стало исследование пролиферативной способности гибридных клеток.
Большинство гибридов нормальных клеток человека, имеющих конечную продолжительность жизни, и бессмертных (опухолевых) клеток подвержены старению, что означает, что старение в них доминирует над способностью к бессмертию. В некоторых случаях гибриды двух бессмертных клеток получали ограниченную возможность пролиферации (Pereira-Smith, Smith,1988). Это наблюдение поддерживает гипотезу о том, что хромосомная перестройка или потеря хромосом, которая может происходить во время гибридизации между двумя типами клеток, может проявляться в способности или неспособности клетки к непрерывному росту.
Исследование гибридов нормальных человеческих диплоидных фибробластов и бессмертных раковых клеток сирийских хомячков (Sugawara et al., 1990) подтвердило, что некоторые гибриды являются бессмертными. Кариотипический анализ таких клонов показал, что в них обе копии человеческой 1-й хромосомы были утеряны. Введение хотя бы одной копии человеческой 1-й хромосомы в клетку методом внутриклеточной инфузии вызывало типичную картину клеточного старения, что не было показано ни для одной другой хромосомы.
Эти эксперименты показывают, что клеточное старение является результатом генетической программы, с помощью которой специфические гены, локализованные на 1-й хромосоме, ограничивают клеточную пролиферацию. Значение имеет то, что гены, определяющие старение, не распределены случайно по всем хромосомам. В настоящее время проводится интенсивная работа по идентификации и локализации таких генов. T. Reed и соавт. (2004) исследовали особенности генома у 95 пар мужчин-близнецов
старше 70 лет, у которых не было серьезных сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, инфарктов и инсультов, а также рака предстательной железы. Были идентифицированы 6 участков хромосом, в которых логарифм конкордантности был более 1.2 (p < 0.01). Область хромосомы 4,
соответствующая маркеру D4S11564, имела этот показатель конкордантности 1.67. Ранее этот маркер был идентифицирован как аутосомальный доминантный признак в семьях столетних. Авторы полагают, что ими получены доказательства тому, что этот локус на длинном плече хромосомы 4 ассоциирован с более благоприятным физическим старением и/или долголетием.

Из книги "Молекулярные и физиологические механизмы старения" В.Н. Анисимова

[лида]

Сообщение от adrenalin

В тему, в тему. Интресный момент. Нервные ткани могут восстанвливаться не путем деления клеток, а путем роста самой клетки? Ух ты! Надо покопаться.

При эмбриогенезе образуется избыток нейронов.70% погибает до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны на протяжении всей жизни. Оставшиеся увеличиваются и формируют новые связи
Cтволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны.(Гейдж) Недавние исследования показали, что новые нейроны в мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но и из стволовых клеток крови, которые несут с собой новый генетический материал. Попадая в "старую" клетку мозжечка, он продлевает ей жизнь.
Но безудержное размножение стволовых клеток в 30-40% случаев приводит к образованию злокачественных опухолей. Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта
http://www.nkj.ru/archive/articles/4199

[adrenalin]

Сообщение от Вега

Если иметь ввиду старение организма, то на сегодня есть такая табличка -

Ну ничего себе озадачила! Один пунктик, я думаю, мы можем уже вычеркнуть. Это "лимит Хейфлика". Мы уже понимаем, что старение организма он не объясняет. С остальными надо еще разбираться.
Хорошая табличка: она рисует нам перспективу вопросов, в которые нам следует заглянуть. Мы ее оставим в запасе и будем периодически к ней возвращаться.

Сообщение от Вега

исследование пролиферативной способности гибридных клеток.

Исследования гибридов не могу пока прокомментировать: надо поизучать Анисимова. Мы его тоже возьмем на ум.

Сообщение от лида

новые нейроны в мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но и из стволовых клеток крови, которые несут с собой новый генетический материал.

Это связано с плюрипотентностью стволовых клеток, то есть со способностью производить при делении разные клетки: от эпителиальных до нейральных. В организме человека существуют стволовые клетки разной степени специализации: от эмбриональных стволовых клеток, которые могут родить любую клетку организма, до узко специализированных. Но все по порядку.

Стволовые клетки (СК)
Основная задача этих клеток – служить станками по производству обычных соматических клеток.
Особенности:
1. Бессмертие (иммортальность). Они не подчиняются пределу Хейфлика и могут делиться сколько угодно.
2. Два способа деления: симметричное и асимметричное. В результате симметричного деления обе дочки похожи на мать: такие же стволовые клетки. А при асимметричном делении одна похожа на мать, а вторая является дифференцированной, то есть является клеткой с более узкой специализацией. Это – либо стволовая клетка с узкой специализацией, либо вообще обычная соматическая клетка.
Интересно, как срабатывает вторая особенность при регенерации тканей после травмы. Сначала включается механизм симметричного деления. Станки воспроизводят сами себя. Когда станков становится много, включается механизм асимметричного деления, и станки начинают плодить обычные соматические клетки.
Сразу возникает два очень важных вопроса.
1. Что заставляет стволовую клетку менять способ деления?
2. Как универсальная стволовая клетка выбирает, во что ей специализироваться: в эпителиальную клетку кишечника или, например, в клетку эндокринной системы?
Ответы на них лежат за пределами переднего края научного фронта.
Прежде чем направиться на передовую, посмотрим, что нам на сегодня известно. Интересно было бы разобраться,
что происходит с клетками при развитии эмбриона.
За первые 5 дней клетки делятся 6 раз – появляется 2⁶ = 64 клетки. Это образование называется бластоциста. За этот период все деления были симметричными, все клетки являются абсолютно универсальными стволовыми клетками (ЭСК – эмбриональные стволовые клетки). Каждая из них может превратиться в любую клетку организма.
С седьмого деления включается механизм асимметричного деления, происходит специализация. Появляется деление на два типа: клетки оболочки и клетки будущих внутренних органов. После седьмого деления мы имеем 2⁷ = 128 клеток, которые разделились следующим образом:
64 клетки, похожие на мать (ЭСК)
64 специализированные стволовые клетки (32 клетки оболочки и 32 клетки будущих внутренних органов).

Процесс я рассматриваю в упрощенном виде. Реально, возможно, процесс деления происходит не одновременно у всех клеток. Но, чтобы понять основной механизм, надо абстрагироваться от частностей.

Снова возникают озвученные выше два вопроса
1. Что заставило эмбриональные стволовые клетки включить механизм асимметричного деления?
2. Как ЭСК выбирали, клетку какой специализации производить?

[ADv]

Сообщение от adrenalin

1. Что заставило эмбриональные стволовые клетки включить механизм асимметричного деления?
2. Как ЭСК выбирали, клетку какой специализации производить?

Думаю, что ответы на оба вопроса надо искать в ДНК: именно там прописана вся программа развития (и старения) организма. Возможно, что при симметричном делении возникают не абсолютно точные копии матери, а клетки со слегка модифицированным ДНК, где присутствует некий "счетчик" текущего этапа развития.

[adrenalin]

Сообщение от ADv

где присутствует некий "счетчик" текущего этапа развития.

Очень похоже на правду. Переключение механизма деления с асимметричног на симметричное и обратно происходит еще во время регенерации поврежденных участков. Там переключение управляется химическим путем - с помощью управляющих белков (есть такая гипотеза). А в процессе развития эмбриона ничего, кроме счетчика, в голову не приходит - ты прав.

Кстати, может быть в этом счетчике и заложен механизм старения

[лида]

Ничего не сказано о дифференциации — функциональном преобразовании клеток в различные специализированные клетки при избирательной активация генов.
Затем детерминация тканевых клеток - стойкое закрепление их свойств, вследствие чего ткани теряют способность к взаимному превращению. Механизм детерминации связан со стойкими изменениями процессов репрессии (блокирования) и экспрессии (деблокирования) различных генов.
Т.о. из материала эмбриональных зачатков возникает клеточное сообщество, в котором выделяются клетки различной степени зрелости:
стволовые клетки, клетки-предшественники, зрелые дифференцированные клетки,
Межклеточные контакты обеспечивают непосредственную связь между клетками. Кроме того, клетки взаимодействуют друг с другом на расстоянии с помощью сигналов (главным образом — сигнальных веществ)
Гараев продвигает концепцию генерации электромагнитных полей ("лазерной люминесценции")
Рак представляет собой болезнь делящихся клеток, большинство видов рака происходит из трансформированных стволовых недодифференцированных клеток, обладающих способностью к пролиферации.
Клетки обмениваются информацией, регулируя скорость деления соседних клеток. Раковая клетка выходит из под этого контроля и начинает жить по своей собственной программе, безудержно размножаясь, не успевая дифференцироваться и игнорируя сигналы окружения
Способные к делению ( стволовые ) клетки не дифференцированы, а
полностью дифференцированные клетки не способны к делению.
В результате деления стволовых клеток образуются дочерние клетки, которые либо остаются стволовыми (возмещая фракцию стволовых клеток), либо дифференцируются, в зависимости от условий и внешних сигналов.

Если клетки тератокарциномы вновь ввести в ранний эмбрион, то под влиянием соседних клеток они дифференцируются в клетки нормальных органов и тканей, в соответствии с местом введения. Таким образом, внешние факторы оказывают влияние на экспрессию генов в клетках-мишенях. Получая множество разных сигналов, клетка отвечает на них активацией определенного набора факторов транскрипции. От того, каков этот набор, и зависит, будет ли клетка пролиферировать, дифференцироваться или погибнет.
http://www.medbiol.ru/medbiol/har/002603cc.htm

[Островок]

Сообщение от лида

Клетки обмениваются информацией, регулируя скорость деления соседних клеток. Раковая клетка выходит из под этого контроля и начинает жить по своей собственной программе, безудержно размножаясь, не успевая дифференцироваться и игнорируя сигналы окружения

Сообщение от лида

Если клетки тератокарциномы вновь ввести в ранний эмбрион, то под влиянием соседних клеток они дифференцируются в клетки нормальных органов и тканей, в соответствии с местом введения. Таким образом, внешние факторы оказывают влияние на экспрессию генов в клетках-мишенях.

Получается, что в одном случае клетка вдруг начинает действовать по какой-то своей собственной программе, не воспринимая влияния, а в другом случае эта же клетка поддается влиянию других клеток. Видимо, таки дело не в клетке, а в выполняемой ей, откуда-то взятой, программе. Причем эта программа разная для двух случаев и двух организмов.

[adrenalin]

Да, Лида, озадачила! Чтобы прокомментировать твой пост, надо перелопатить огромное количество источников. Поэтому я просто обозначу вопросы.

Сообщение от лида

Ничего не сказано о дифференциации — функциональном преобразовании клеток в различные специализированные клетки при избирательной активации генов.

Эта фраза говорит нам, что выбор механизма деления стволовой клетки определяется избирательной активацией генов. И это – понятно. Активация различных генов приводит к формированию разных наборов факторов транскрипции и приводит, соответственно, к разным механизмам деления. Вопрос в другом:
Что вызывает активацию того или иного гена?
Это внутренний счетчик, заложенный в ДНК (о котором говорил ADv), или сигналы окружающих клеток?
В большинстве случаев на поведение стволовой клетки влияет именно окружение, так называемая ниша.

Нажмите для просмотра целиком

Ниша стволовых клеток (выдержка из обзора)
Стволовые клетки не существуют в организме сами по себе, они находятся в определенном микроокружении, которое обычно обозначают термином ниша. В настоящее время этот термин используется для обозначения совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и самовоспроизведение стволовых клеток и дифференциацию дочерних транзиторных клеток. Среди этих факторов следует упомянуть наличие базальной мембраны, молекул внеклеточного матрикса и присутствие соседних клеток, продуцирующих факторы роста и другие регуляторные молекулы. Ниша активно участвует в регуляции пролиферации и дифференциации стволовых клеток, она обеспечивает самоподдержание стволовых клеток и длительное их пребывание в состоянии покоя. Стволовые клетки прочно закреплены в нише молекулами адгезии, в частности интегринами. В то же время свободные стволовые клетки могут находить путь в соответствующую нишу благодаря хемотаксису. Ниши являются частью структурно-функциональных единиц, из которых состоят ткани.
Ниша стволовых клеток может оставаться свободной и в дальнейшем ее могут занять новые клетки. Пустые ниши могут существовать независимо от стволовых клеток и при трансплантации в них стволовых клеток обеспечивать их нормальное функционирование.
Одно из назначений ниши в тканях взрослого организма заключается в ограничении пролиферации стволовых клеток только необходимостью поддерживать тканевой гомеостаз. Другое назначение ниши - создание условий для максимальной защищенности стволовых клеток от внешних воздействий.

Но так ли это в случае развития эмбриона, когда никакой ниши еще нет?

Сообщение от лида

В результате деления стволовых клеток образуются дочерние клетки, которые либо остаются стволовыми (возмещая фракцию стволовых клеток), либо дифференцируются, в зависимости от условий и внешних сигналов.

Эту фразу хочу пояснить. Здесь, я думаю, говорится о двух механизмах деления: симметричном и асимметричном.

Сообщение от лида

Т.о. из материала эмбриональных зачатков возникает клеточное сообщество, в котором выделяются клетки различной степени зрелости:
стволовые клетки, клетки-предшественники, зрелые дифференцированные клетки,

Остановлюсь подробнее на терминологии.
В процессе специализации стволовых клеток (СК) они образуют разные популяции, отличающиеся мультипотентностью.
Плюрипотентные - клетки, которые могут произвести любую клетку организма. Пример – ЭСК.
Мультипотентные – клетки, имеющие много направлений дифференцирования.
Отдельно выделяют
Бипотентные – клетки, имеющие два направления дифференцирования
Унипотентные – клетки, имеющие одно направление дифференцирования, то есть могут образовать только одну конкретную клетку.
Все перечисленные клетки обладают способностью к двум способам деления: симметричному и асимметричному.
Последние два вида, би- и унипотентные клетки биологи к стволовым не относят. Еще не договорились о едином названии для них. Используют несколько терминов:
клетки-предшественники, транзиторные клетки, прогениторные (progenitor cell). Считается, что они – короткоживущие. При этом я пока не нашел данных, ограничено ли число делений транзиторных клеток пределом Хейфлика, или число их делений превышает 52.
Важная функция транзиторных клеток.
Выше я упоминал, что мутация бессмертной стволовой клетки очень опасна. Организм позаботился о том, чтобы уберечь их от мутаций. Большую часть времени СК находятся в состоянии покоя. В редких делениях они производят транзиторные клетки, которые уже вовсю делятся (пролиферируют) и производят на свет простые соматические клетки. Из-за большой частоты делений риск мутаций в транзиторных клетках возрастает, но это не страшно, благодаря короткому времени жизни транзиторных клеток.

Нажмите для просмотра целиком

Цитата
Образование большого количества дифференцированных клеток обеспечивается именно за счет размножения транзиторных клеток при малом числе делений стволовых клеток. Это позволяет уменьшить риск генетических нарушений, которые могут произойти в процессе репликации и пролиферации стволовых клеток, поскольку именно с генетическими нарушениями стволовых клеток связан неопластический рост. Генетические нарушения в транзиторных клетках представляют меньшую опасность, поскольку эти клетки, как правило, прекращают пролиферацию и дифференцируются.

А зрелые дифференцированные клетки - это, видимо, обычные соматические клетки.

Сообщение от лида

Способные к делению ( стволовые ) клетки не дифференцированы, а
полностью дифференцированные клетки не способны к делению.

А вот эта фраза меня, откровенно говоря, просто убивает. Или она относится к очень узкой ситуации, или я чего-то не понимаю. Соматические клетки не способны к делению? А как же рассуждения о пределе Хейфлика, которому подчиняются соматические клетки? На сайте этот обзор приведен без авторства.

[лида]

Сообщение от Островок

Получается, что в одном случае клетка вдруг начинает действовать по какой-то своей собственной программе, не воспринимая влияния, а в другом случае эта же клетка поддается влиянию других клеток. Видимо, таки дело не в клетке, а в выполняемой ей, откуда-то взятой, программе. Причем эта программа разная для двух случаев и двух организмов.

Да, Островок, микро-борьба единства и противоположности тама происходит.Ходьба по канату.
И наша борьба с вредными привычками может помочь клеткам удержаться на лезвии бритвы нормы в клубке множественных взаимосвязей и взаимовлияний

Сообщение от adrenalin

Да, Лида, озадачила! Чтобы прокомментировать твой пост, надо перелопатить огромное количество источников. Поэтому я просто обозначу вопросы.Эта фраза говорит нам, что выбор механизма деления стволовой клетки определяется избирательной активацией генов. И это – понятно. Активация различных генов приводит к формированию разных наборов факторов транскрипции и приводит, соответственно, к разным механизмам деления. Вопрос в другом:
Что вызывает активацию того или иного гена?
Это внутренний счетчик, заложенный в ДНК (о котором говорил ADv), или сигналы окружающих клеток?
В большинстве случаев на поведение стволовой клетки влияет именно окружение, так называемая ниша.

Нажмите для просмотра целиком

Ниша стволовых клеток (выдержка из обзора)
Стволовые клетки не существуют в организме сами по себе, они находятся в определенном микроокружении, которое обычно обозначают термином ниша. В настоящее время этот термин используется для обозначения совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и самовоспроизведение стволовых клеток и дифференциацию дочерних транзиторных клеток. Среди этих факторов следует упомянуть наличие базальной мембраны, молекул внеклеточного матрикса и присутствие соседних клеток, продуцирующих факторы роста и другие регуляторные молекулы. Ниша активно участвует в регуляции пролиферации и дифференциации стволовых клеток, она обеспечивает самоподдержание стволовых клеток и длительное их пребывание в состоянии покоя. Стволовые клетки прочно закреплены в нише молекулами адгезии, в частности интегринами. В то же время свободные стволовые клетки могут находить путь в соответствующую нишу благодаря хемотаксису. Ниши являются частью структурно-функциональных единиц, из которых состоят ткани.
Ниша стволовых клеток может оставаться свободной и в дальнейшем ее могут занять новые клетки. Пустые ниши могут существовать независимо от стволовых клеток и при трансплантации в них стволовых клеток обеспечивать их нормальное функционирование.
Одно из назначений ниши в тканях взрослого организма заключается в ограничении пролиферации стволовых клеток только необходимостью поддерживать тканевой гомеостаз. Другое назначение ниши - создание условий для максимальной защищенности стволовых клеток от внешних воздействий.

Но так ли это в случае развития эмбриона, когда никакой ниши еще нет?

Эту фразу хочу пояснить. Здесь, я думаю, говорится о двух механизмах деления: симметричном и асимметричном.
Остановлюсь подробнее на терминологии.
В процессе специализации стволовых клеток (СК) они образуют разные популяции, отличающиеся мультипотентностью.
Плюрипотентные - клетки, которые могут произвести любую клетку организма. Пример – ЭСК.
Мультипотентные – клетки, имеющие много направлений дифференцирования.
Отдельно выделяют
Бипотентные – клетки, имеющие два направления дифференцирования
Унипотентные – клетки, имеющие одно направление дифференцирования, то есть могут образовать только одну конкретную клетку.
Все перечисленные клетки обладают способностью к двум способам деления: симметричному и асимметричному.
Последние два вида, би- и унипотентные клетки биологи к стволовым не относят. Еще не договорились о едином названии для них. Используют несколько терминов:
клетки-предшественники, транзиторные клетки, прогениторные (progenitor cell). Считается, что они – короткоживущие. При этом я пока не нашел данных, ограничено ли число делений транзиторных клеток пределом Хейфлика, или число их делений превышает 52.
Важная функция транзиторных клеток.
Выше я упоминал, что мутация бессмертной стволовой клетки очень опасна. Организм позаботился о том, чтобы уберечь их от мутаций. Большую часть времени СК находятся в состоянии покоя. В редких делениях они производят транзиторные клетки, которые уже вовсю делятся (пролиферируют) и производят на свет простые соматические клетки. Из-за большой частоты делений риск мутаций в транзиторных клетках возрастает, но это не страшно, благодаря короткому времени жизни транзиторных клеток.

Нажмите для просмотра целиком

Цитата
Образование большого количества дифференцированных клеток обеспечивается именно за счет размножения транзиторных клеток при малом числе делений стволовых клеток. Это позволяет уменьшить риск генетических нарушений, которые могут произойти в процессе репликации и пролиферации стволовых клеток, поскольку именно с генетическими нарушениями стволовых клеток связан неопластический рост. Генетические нарушения в транзиторных клетках представляют меньшую опасность, поскольку эти клетки, как правило, прекращают пролиферацию и дифференцируются.

А зрелые дифференцированные клетки - это, видимо, обычные соматические клетки.
А вот эта фраза меня, откровенно говоря, просто убивает. Или она относится к очень узкой ситуации, или я чего-то не понимаю. Соматические клетки не способны к делению? А как же рассуждения о пределе Хейфлика, которому подчиняются соматические клетки? На сайте этот обзор приведен без авторства.

Я заговорила о дифферециации клеток потому, что это крайне важно именно для онкологии:раковые клетки отличаются от здоровых тем, что не успевают дифференцироваться.Скажу больше, при микроскопическом исследовании опытный гистолог рассматривает препарат на границе здоровой и раковой ткани. В заключении обозначает степень дифференцировки:низкодифференцированные опухоли( более злокачественные, худший вариант для прогноза)или высокодифференцированные(обнадеживает, лучше поддается лечению)

Сообщение от adrenalin

А вот эта фраза меня, откровенно говоря, просто убивает. Или она относится к очень узкой ситуации, или я чего-то не понимаю. Соматические клетки не способны к делению?

Соматические - способны.А следующую строчку зачеркну:полностью дифференцированные клетки не способны к делению
Стволовые: мультипотентная( стволовая клетка уже частично дифференцированная)
плюрипотентная( способная дифференцироваться по множеству различных направлений в пределах всех зародышевых листков)
тотипотентная (способна сформировать любую ткань)

[Georgy]

Сообщение от лида

тотипотентная (способна сформировать любую ткань)

Я бы такую купил, скоро понадобится. Боюсь стоматолога потомушта.
А если серьёзно - видел ролик, где какой-то дядька, может и вышеупомянутый Гараев, утверждал о возможности разбудить стволовые клетки как было сказано - некоей программой (или излучением). Подумалось что гонит этот чел.

[adrenalin]

Сообщение от лида

тотипотентная (

Да, конечно же, используют такой термин, как тотипотетная СК. У меня в голове была путаница. Кто эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) называет плюрипотентными, кто - тотипотентными. И, думаю, такая путаница была не у меня одного. Но вот, наконец то я разобрался в этом вопросе.
Мы знаем, что вплоть до образования бластоцисты (5 дней с момента оплодотворения или 6 делений) все клетки эмбриона являются универсальными одинаковыми ЭСК. Так вот первые 3 деления они сохраняют
тотипотентность - способность воспроизвести организм целиком.
После 4-ого деления ЭСК теряют эту способность, но сохраняют
плюрипотентность - способность сформировать любую ткань, но не организм целиком.
В период с 7-ого по 10-е деление начинается специализация (дифференциация) стволовых клеток (СК), образуются 3 зародышевых листка: эктодерма, эндодерма и мезодерма. С этого момента СК проходят несколько стадий специализации, постепенно сужая количество тканей, которое они могут образовывать. На указанных стадиях специализации их называют мультипотентными.
Затем они переходят в разряд клеток-предшественников (транзиторных клеток), которые являются унипотентными (некоторые - бипотентыми).
Хотелось бы обратить внимание на тотипотентность. Что означает способность произвести организм целиком? Это означает, что эти клетки могут развиваться отдельно друг от друга. В этом случае родится двойня, или тройня или ... . После 3-го деления имеется 2³ = 8 тотипотентных клеток. Значит теоретически может родиться восьмерня. Изредка, в результате какой-нибудь флуктуации, тотипотентность может сохраниться и после 4-ого деления. Тогда потомство может составить до 16 особей. Кстати, схема тотипотентности клеток эмбриона сходна для всех млекопитающих.

[adrenalin]

Добавлю. Из разных тотипотентных клеток одного эмбриона родятся однояйцевые близнецы.

[лида]

Сообщение от adrenalin

Да, конечно же, используют такой термин, как тотипотетная СК. У меня в голове была путаница. Кто эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) называет плюрипотентными, кто - тотипотентными. И, думаю, такая путаница была не у меня одного. Но вот, наконец то я разобрался в этом вопросе.
Мы знаем, что вплоть до образования бластоцисты (5 дней с момента оплодотворения или 6 делений) все клетки эмбриона являются универсальными одинаковыми ЭСК. Так вот первые 3 деления они сохраняют
тотипотентность - способность воспроизвести организм целиком.
После 4-ого деления ЭСК теряют эту способность, но сохраняют
плюрипотентность - способность сформировать любую ткань, но не организм целиком.
В период с 7-ого по 10-е деление начинается специализация (дифференциация) стволовых клеток (СК), образуются 3 зародышевых листка: эктодерма, эндодерма и мезодерма. С этого момента СК проходят несколько стадий специализации, постепенно сужая количество тканей, которое они могут образовывать. На указанных стадиях специализации их называют мультипотентными.
Затем они переходят в разряд клеток-предшественников (транзиторных клеток), которые являются унипотентными (некоторые - бипотентыми).
Хотелось бы обратить внимание на тотипотентность. Что означает способность произвести организм целиком? Это означает, что эти клетки могут развиваться отдельно друг от друга. В этом случае родится двойня, или тройня или ... . После 3-го деления имеется 2³ = 8 тотипотентных клеток. Значит теоретически может родиться восьмерня. Изредка, в результате какой-нибудь флуктуации, тотипотентность может сохраниться и после 4-ого деления. Тогда потомство может составить до 16 особей. Кстати, схема тотипотентности клеток эмбриона сходна для всех млекопитающих.

Всё правильно, как говорится, ни добавить, ни убавить.
Разве что про близнецов, что ты и сделал

[adrenalin]

Сообщение от лида

Я заговорила о дифферециации клеток потому, что это крайне важно именно для онкологии:

Конечно же, дифференциация - одно из важнейших явлений для понимания жинедеятельности клеток. Все стадии дифференциации можно наблюдать в процессе развития эмбриона.
Развитие эмбриона – стадии специализации (дефференциации) стволовых клеток.
Дифференциацию стволовых клеток в процессе развития эмбриона будем описывать исходя из модели, опирающейся на следующие предположения:
1. Считаем, что стволовые клетки делятся по двум механизмам: симметричному, когда обе дочерние клетки походят на мать, и асимметричному. Вариант, когда обе дочерние клетки являются более дифференцированными, чем материнская, не возможен.

Как видно из схемы, СК проходят несколько стадий дифференциации, прежде чем произведут соматическую клетку: от 3 до 5 стадий специализации. В период от трех до четырех недель с момента оплодотворения появляется весь набор соматических клеток человека. Это означает, что с момента одной специализации до следующей проходит около 7 дней. Значит специализированные СК, как и эмбриональные, сначала делятся симметрично, а через 6-7 делений механизм деления меняется на асимметричный.
Таким образом, у нас возникают множество популяций стволовых клеток различной дифференциации.
Плюрипотентные ЭСК в количестве 2⁶ = 64 шт
Мультипотентные СК 1-ой стадии специализации 3 вида:
Эктодермальные в кол-ве 2⁵*2⁶ =2¹¹ шт
Эндодермальные в кол-ве 2¹¹ шт
Мезодермальные в кол-ве 2¹¹ шт
Мультипотентные СК 2-ой стадии специализации 3² = 9 видов,
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶ = 2¹⁷ шт
Мультипотентные СК 3-ой стадии специализации 3³ = 27 видов,
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶*2⁶ = 2²³ шт
На 4-ой стадии дифференциации уже образуются
Клетки-предшественники 3⁴ = 81 вид:
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶*2⁶*2⁶ = 2²⁹ шт.
При следующей специализации эти клетки образуют полностью дифференцированные (соматические) клетки. В списке видов соматических клеток значится 121 шт. Если прибавить 81 вид клеток-предшественников, то получится как раз 202 вида.

В научной литературе можно встретить фразу, что во взрослом организме эмбриональных стволовых клеток нет. Но я думаю, что они, все-таки, есть. Просто их так мало, всего 64 штуки, что среди триллиона клеток их не найдешь.

Мультипотентные стволовые клетки и клетки-предшественники объединяет одно общее свойство – способность к асимметричному делению. Полностью дифференцированная (соматическая) клетка к асимметричному делению не способна. Теперь, Лида, я понимаю, что хотели сказать авторы во фразе

полностью дифференцированные клетки не способны к делению.

Они имели ввиду неспособность дифференцированных клеток к асимметричному делению.

[лида]

Сообщение от adrenalin

Конечно же, дифференциация - одно из важнейших явлений для понимания жинедеятельности клеток. Все стадии дифференциации можно наблюдать в процессе развития эмбриона.
Развитие эмбриона – стадии специализации (дефференциации) стволовых клеток.
Дифференциацию стволовых клеток в процессе развития эмбриона будем описывать исходя из модели, опирающейся на следующие предположения:
1. Считаем, что стволовые клетки делятся по двум механизмам: симметричному, когда обе дочерние клетки походят на мать, и асимметричному. Вариант, когда обе дочерние клетки являются более дифференцированными, чем материнская, не возможен.

Как видно из схемы, СК проходят несколько стадий дифференциации, прежде чем произведут соматическую клетку: от 3 до 5 стадий специализации. В период от трех до четырех недель с момента оплодотворения появляется весь набор соматических клеток человека. Это означает, что с момента одной специализации до следующей проходит около 7 дней. Значит специализированные СК, как и эмбриональные, сначала делятся симметрично, а через 6-7 делений механизм деления меняется на асимметричный.
Таким образом, у нас возникают множество популяций стволовых клеток различной дифференциации.
Плюрипотентные ЭСК в количестве 2⁶ = 64 шт
Мультипотентные СК 1-ой стадии специализации 3 вида:
Эктодермальные в кол-ве 2⁵*2⁶ =2¹¹ шт
Эндодермальные в кол-ве 2¹¹ шт
Мезодермальные в кол-ве 2¹¹ шт
Мультипотентные СК 2-ой стадии специализации 3² = 9 видов,
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶ = 2¹⁷ шт
Мультипотентные СК 3-ой стадии специализации 3³ = 27 видов,
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶*2⁶ = 2²³ шт
На 4-ой стадии дифференциации уже образуются
Клетки-предшественники 3⁴ = 81 вид:
Каждый в кол- ве 2⁵*2⁶*2⁶*2⁶*2⁶ = 2²⁹ шт.
При следующей специализации эти клетки образуют полностью дифференцированные (соматические) клетки. В списке видов соматических клеток значится 121 шт. Если прибавить 81 вид клеток-предшественников, то получится как раз 202 вида.

В научной литературе можно встретить фразу, что во взрослом организме эмбриональных стволовых клеток нет. Но я думаю, что они, все-таки, есть. Просто их так мало, всего 64 штуки, что среди триллиона клеток их не найдешь.

Мультипотентные стволовые клетки и клетки-предшественники объединяет одно общее свойство – способность к асимметричному делению. Полностью дифференцированная (соматическая) клетка к асимметричному делению не способна. Теперь, Лида, я понимаю, что хотели сказать авторы во фразе Они имели ввиду неспособность дифференцированных клеток к асимметричному делению.

Вот и славно. Я не хотела удлинять и без того длинное сообщение, а ты сам "допёр"

[adrenalin]

Сообщение от лида

сам "допёр"

[лида]

Я опять за рыбу гроши
Дифференцировка не завершается при раке по причине энергонедостаточности. Возникает рак на фоне хронического повреждения(предрак), ведущего к нарушению трофики.
Нормальные клетки получают энергию за счет окисления глюкозы воды и углекислоты, окисление одной молекулы глюкозы высвобождает 38 молекул АТФ , являющегося носителем энергии клеток. В раковых клетках это нормальное, чрезвычайно экономичное дыхание в большой мере замещается гликолизом, при котором расщепление глюкозы осуществляется без участия кислорода, а конечным продуктом является молочная кислота, выход полезной энергии составляет всего 2 молекулы АТФ из одной молекулы глюкозы.
При очень длительном кислородном голодании клетки начинают медленно приспосабливаться к изменившимся условиям существования. Сменяющиеся поколения клеток уже настолько приспосабливаются к условиям гипоксемии, что для них эта среда становится вполне оптимальной. Более того, эти клетки приобретают способность существовать и размножаться только в условиях гипоксемии, в условиях недостаточного кровоснабжения. Так у отдельных клеток появляется способность к безудержному росту

[adrenalin]

Продолжение темы дифференциации.
Самый эффективный путь познания – это строить модели, опираясь на свое понимание предмета, а затем примерять их к реальности. Попробую примерить сформулированную в прошлом посте модель к тому, что добыто наукой на сегодняшний день.

Первая нестыковка. Не встретил в научной литературе ни одного упоминания о СК 1-ой и 2-ой стадий специализации. Не попадались такие названия, как эндодермальные СК или сомитные СК. Зато полно материала о мезенхимальных СК, которые возникают только на третьей стадии специализации. В чем дело?
Я объясняю это количеством СК того и другого типа. Сравним:
Кол-во эндодермальных СК - 2¹¹ шт
Кол-во мезенхимальных СК - 2²³ шт
Мезенхимальных СК больше в 4069 раз. Вот и объяснение.

Вторая нестыковка посерьезней будет.
Выдержка отсюда:

из дерматома и склеротома возникает эмбриональный зачаток соединительной ткани — мезенхима. В образовании мезенхимы принимают участие и другие зародышевые листки, хотя преимущественно она возникает из мезодермы. Часть мезенхимы развивается за счет клеток, имеющих эктодермальное происхождение. Участие в образовании мезенхимы принимает и зачаток энтодермы головного отдела кишечной трубки.

Как это может быть? Один вид клеток не может получаться путем специализации СК из разных зародышевых листков. Может быть мезенхима состоит из разных клеток?

Сообщение от лида

Я опять за рыбу гроши
Дифференцировка не завершается при раке по причине энергонедостаточности.

Я думаю, используется не удачный термин. Что значит "дифференцировка не завершается"? Она никогда не завершается. Ведь недефференцированная клетка (например клетка-предшественник) делится асимметрично. То есть одна из дочек становится соматической, а вторая - копия матери. При делении популяция недеффернцированных клеток сохраняется. То же самое и с раковой клеткой. Одна из причин ее устойчивости - это то, что клетка изначально была стволовой.
Другое дело, что раковая опухоль будет быстрее развиваться, если режим деления сменится на симметричный. Второй фактор, приводящий к ускоренному развитию опухоли - это увеличение частоты делений. Возможно энергетический режим клетки влияет, как раз на эти факторы?