f.y166
7th November 2013, 10:57 AM
راستش توی این تاپیک هر دفعه یه پست راجع به سلول های بنیادی قرار میدیم و خب همونطور که میدونید یکی از برترین تکتولوژی های در خدمت
بشر در زمان فعلی هستش که خیلی ها چشم امید به اون برای درمان بیماری غیر قابل درمان مثل ضایعات نخاعی و ... دارن . امیدوارم که مفید
باشه .
روش استفاده از سلول های بنیادی
سلولهاي بنیادی سلولی هستند كه وظیفه مشخّصی در بدن ندارند و مانند بازیگراني مي باشند كه منتظر تعيين نقش خود
هستند. سلولهاي بنيادي منتظر سيگنالهاي هستند كه به آنها بگويند كه در بدن چه كار کنند
سلول هاي بنيادي دو خصوصيت مهم دارند، كه آنها را از ديگر انواع سلول ها متمايز مي سازد كه شامل:
الف) سلول هايي تخصص نيافته هستندو به مدت هاي طولاني از طريق تقسيم سلولي خود را نوسازي مي كنند.
ب) تحت شرايط فيزيولوژيكي يا آزمايشي، مي توان آنها را تحريك كرد تا به سلول هايي با عملكردهايي ويژه نظير سلول هاي تپنده ماهيچه قلب يا
سلول انسولين ساز لوزالمعده تبديل شوند.وقتي سيگنالي به سلول بنيادي مي رسد به سلول بنيادي مي گويد كه بعضي از ژنهايش را روشن كند
و پروتئنهاي جديدي را بسازدكه اين پروتئنها كمك مي كند كه سلول بنيادي شبيه به نوع سلولي كه قرار است بشود فعاليت كند.
دانشمندان بطور عمده با دو نوع سلول بنيادي كار مي كنند : سلول هاي بنيادي جنيني و سلول هاي بنيادي بالغ، كه عملكرد و خصوصيات متفاوتي
دارند، كه در اين نوشته توضيح داده خواهند شد. دانشمندان در بيش از 20 سال قبل روش هايي را براي بدست آوردن يا جدا كردن سلول هاي
بنيادي از جنين ابتدايي موش كشف كردند. چندين سال مطالعه تفصيلي بر روي سلول هاي بنيادي موش منجر به كشف نحوه جداسازي سلول
هاي بنيادي از جنين انساني و رشد اين سلول ها در آزمايشگاه در سال 1998 شد. جنين هاي استفاده شده در اين تحقيقات از طريق روش هاي
بارورسازي در لوله آزمايش ايجاد شدند و زماني كه ديگر براي اين هدف مورد نياز نبودند، با آگاهي و رضايت اهدا كننده، جهت تحقيقات استفاده
مي شدند.
سلول هاي بنيادي به دلايل زيادي براي موجودات زنده مهم هستند. در جنين 3 تا5 روزه، كه بلاستوسيست ناميده مي شود، گروه كوچكي
متشكل از حدود 30 سلول بنام توده سلولي داخلي موجب پيدايش صدها سلول بسيار تخصص يافته مورد نياز براي ساخت يك موجود بالغ مي
شوند. در جنين در حال رشد، سلول هاي بنيادي موجود در بافت هاي در حال سنتز سبب پيدايش چندين نوع سلول تخصص يافته مي شود كه
قلب، ريه و ساير بافت ها را مي سازد. در برخي بافتهاي بالغ نظير مغز استخوان، ماهيچه ومغز، جمعيت هاي مجزاي سلول هاي بنيادي بالغ،
جايگزين هايي را براي سلول هاي از دست رفته، بر اثر مرگ طبيعي، جراحت يا بيماري ايجاد مي كنند.
دانشمندان بر اين عقيده اند كه سلول هاي بنيادي در آينده، اساس معالجه بيماري هايي نظير پاركينسون، ديابت و بيماري قلبي خواهد شد.
دانشمندان جهت توسعه چنين درمان هايي، به طور گسترده در حال مطالعه خواص اساسي سلول هاي بنيادي هستند كه شامل :1) تعيين
دقيق اين موضوع كه چگونه سلول هاي بنيادي چندين سال تخصص نيافته و با قابليت خود نوسازي، باقي مي مانند.
2) شناسايي علائمي كه سبب مي شوند، سلول هاي بنيادي به سلول هاي تخصص يافته تبديل شوند.
اين نوشته در مورد سلول هاي، بنيادي براي كساني تهيه شده است كه دوست دارند اطلاعات بيشتري در مورد خواص بيولوژيكي سلول هاي
بنيادي، سؤالات مهم مطرح درباره سلول هاي بينادي كه كانون توجه تحقيقات علمي است و كاربرد بالقوه سلول هاي بنيادي در تحقيق و درمان
بيماري كسب كنند
file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg
خواص بي نظير انواع سلول هاي بنيادي چيست؟
سلول هاي بنيادي از ديگر انواع سلول هاي موجود دربدن متفاوت مي باشد. تمام انواع سلول هاي بنيادي بدون توجه به منشأ آنها سه خاصيت
كلي دارند : داراي قابليت تقسيم، خود نوسازي به مدت طولاني و غير تخصصي هستند و مي توانند باعث پيدايش انواع سلول تخصص يافته شوند.
سلول هاي بنيادي داراي قابليت تقسيم به مدت هاي طولاني هستند. برخلاف سلول هاي عضلاني، سلول هاي خوني يا سلول هاي عصبي، كه
معمولاً خودشان را بازسازي نمي كنند، سلول هاي بنيادي ممكن است چندين بار خود را بازسازي كنند. وقتي كه سلول ها چندين بار خود را
بازسازي مي كنند اين پديده ، تكثير كردن ناميده مي شود. جمعيت آغازگر سلول هاي بنيادي كه چندين ماه در آزمايشگاه تكثير پيدا كنند، مي
تواند ميليون ها سلول را توليد كند. اگر سلول هاي حاصله مانند سلول هاي بنيادي اوليه تخصص نيافته باقي بمانند، اين سلول ها توانايي
خودنوسازي طولاني مدت را دارند.
دانشمندان تلاش مي كنند تا دو خاصيت اساسي سلول بنيادي را كه مربوط به خود نوسازي طولاني مدت آنهاست درك كنند :
1) چرا سلول هاي بنيادي جنيني به مدت يك سال يا بيشتر در آزمايشگاه بدون تمايز، تكثير پيدا مي كنند اما بيشتر سلول هاي بنيادي بالغ نمي
توانند ؟
2) چه عواملي در موجودات زنده وجود دارد كه به طور طبيعي تكثير و خودنوسازي سلول بنيادي را تنظيم مي كند؟
كشف پاسخ اين سؤالات ممكن است اين امر را ميسر كند كه درك كنيم چگونه تكثير سلولي در طي رشد طبيعي جنيني يا در طي تقسيم غير
عادي سلولي، منجر به سرطان، مي شود. مهمتر از همه اينكه، چنين اطلاعاتي مي تواند دانشمندان را قادر سازد كه سلول هاي بنيادي جنيني و
بالغ را با كارايي بيشتري در آزمايشگاه رشد دهند.
سلول هاي بنيادي تخصص نيافته هستند. يكي از خواص اساسي سلول بنيادي اين است كه هيچ نوع ساختار خاص بافتي ندارند، كه به آنها اجازه
انجام عملكردهاي تخصصي را بدهد. يك سلول بنيادي نمي تواند با همكاري ساير سلولها خون را دربدن پمپ كند (مانند سلول ماهيچه اي قلب ) و
سلول بنيادي نمي تواند مولكول هاي اكسيژن رادر جريان خون حمل كند (مانند سلول قرمز خوني ) و نمي تواند علائم الكتروشيميايي را به ساير
سلولها برساند كه به بدن اجازه مي دهد حركت كند، مانند سلول عصبي، بهر حال سلول هاي بنيادي تخصص نيافته، مي تواند سلول هاي
تخصص يافته را ايجاد كند، از جمله سلول هاي ماهيچه قلب، سلول هاي خوني يا سلول هاي عصبي.
عوامل و شرايط خاصي كه سبب غير تخصصي باقي ماندن سلول هاي بنيادي مي شوند، مورد علاقه زياد دانشمندان است. سال ها طول كشيده
است تا دانشمندان با روش آزمايش و خطا ياد بگيرند كه چگونه در آزمايشگاه سلول هاي بنيادي را رشد دهند، بدون اينكه بطور خودبخودي به انواع
سلول هاي خاص متمايز شوند. براي مثال 20 سال طول كشيد تا دانشمندان ياد گرفتند،چگونه سلول هاي بنيادي جنيني را در آزمايشگاه تحت
شرايط براي سلول هاي بنيادي موش رشد دهند. بنابراين بخش مهمي از تحقيق، درك علائمي در موجود بالغ است كه سبب مي شود سلول
هاي بنيادي تكثير پيدا كنند تا زماني كه اين سلول ها براي ترميم بافتي ويژه مورد نياز نيستند، غير تخصصي باقي بمانند. آگاهي از چنين اطلاعاتي
براي دانشمندان بسيار مهم است تا قادر باشند تعداد زيادي سلول هاي غير تخصصي را در آزمايشگاه براي آزمايش بيشتر رشد دهند.
سلول هاي بنيادي مي توانند، سلول هاي تخصص يافته ايجاد كنند. فرايند ايجاد سلول هاي تخصصي از سلول هاي غير تخصصي را تمايز مي نامند.
دانشمندان در حال حاضر، در ابتداي درك علائم داخلی وخارجی سلول ها هستند، كه موجب تمايز سلول بنيادي مي شوند. علائم داخلي به
وسيله ژن هاي سلول كنترل مي شوند كه در طي رشته هاي DNA پراكنده هستند و دستورات رمز شده براي تمام ساختارها و عملكردهاي يك
سلول را در خود دارد. علائم خاص تمايز سلولي شامل مواد شيميائي ترشح شده به وسيلة سلول هاي ديگر، تماس فيزيكي با سلول هاي اطراف
و برخي سلول ها در محيط مي باشد.
تواناييهاي سلولهاي بنيادي:
پروسه تمايز كمك خواهد كرد كه سلولهاي بنيادي بتوانند نقش هاي مختلفي را در بدن ايفا كنند.سلولهاي بنيادي از لحاظ توانايي تمايز به سه
دسته تقسيم مي شوند.
1- سلولهاي بنيادي توتي پوتنت (Totipotent) اين سلولها داراي استعداد نا محدود هستند و توانايي تبديل شدن به سلولهاي سازنده پرده هاي
جنيني و تمام انواع سلولهاي موجود در بدن و همچنين توانايي تبديل شدن به سلولي مثل خودش را دارد مانند سلولهاي بنيادي جنيني اوليه.
2- سلولهاي بنيادي پلوري پوتنت (Pluripotent Stem cells)
اين سلولها توانايي تبديل شدن به اكثر و نه همه بافنهاي يك موجود زنده را دارند مانند سلولهاي توده سلولي داخلي جنين در مرحله
بلاستئسيست.
دو دسته سلولهاي بنيادي ذكر شده ، سلول بنيادي جنيني گفته مي شود چون فقط در جنين وجود دارند.
3- سلولهاي بنيادي مولتي پوتنت (Multi potent)
اين سلولها قابل تبديل و تكامل به گروهي از انواع سلولها هستنند كه داراي عملكرد مشابه باشند، مثل سلولهاي بنيادي خونساز. به اين دسته از
سلولهاي بنيادي، سلولهاي بنيادي بالغين نيز گفته مي شود زيرا در انسان يا جانور پس از تولد نيز وجود دارد.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي پوست:
پوست ارگاني است كه دائما در حال بازسازي خودش مي باشد. در پوست سلولهاي مختلفي وجود دارندبنابراين سيگنالهايي كه به سلولهاي
بنيادي مي رسد بايد به سلول بنيادي بگويد كه دقيقا تبديل به كدام نوع سلول پوستي شود.
بطور مثال سيگنال به سلول بنيادي مي گويد كه به سلول كراتينوسيت تبديل شود (كراتينوسيت سلولي است كه لايه خشن بيروني پوست را مي
سازد) براي تمايز به سلول كراتينوسيت، سلول بنيادي از عميق ترين و پايین ترين لايه سطح پوست شروع به تمايز ميكند و به تدريج به سمت لايه
هاي سطحي تر پوست مي آيدو قبل از اينكه به سطح پوست برسد هسته اش را از دست مي دهد و مي ميرد.ولي همين سلولهاي مرده در لايه
خارجي پوست از سلولهاي پايين تر محافظت مي كنند و بعد از گذشت سي روز سلول مرده از سطح پوست جدا مي شود و سلول ديگري جاي آن
را مي گيرد.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي استخواني:
شايد شما فكر كنيد كه سلولهاي استخواني سلولهاي مرده اي در بدن هستند و فقط مسئوليت حفظ چارچوب بدن را بر عهده دارند ولي اين
سلولها در بدن در هر زماني در حال كار كردن هستند تا به رشد استخوانها و تعمير و بازسازي آنها كمك كنند.
در هنگام تمايز سلول بنيادي تبديل به يك استئو بلاست مي شود استئو بلاست ها مثل كارگران ساختماني هستند كه قبل از تولد در استخوانها
داربست اصلي استخوانها را مي سازند و دوستان آنها سلولهاي استئو كلاست نام دارند كه دائما در حال نو سازي و بازسازي استخوانها و قوي
نگه داشتن آنها مي باشند.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي قرمز خون:
بدن هميشه در حال ساخت سلولهاي جديد خوني است. فاكتورهاي ساخت سلولهاي خوني بدن داخل استخوانها و مغز استخوان قرار دارند.
سلولهاي بنیادي چندين مرحله را در سير تمايز به سلولهاي قرمز خون مي گذراننندو وقتي كه بالغ شدند مقدار زيادي همو گلوبين مي سازند. همو
گلوبين پروتئني است كه اكسيژن را در بدن به بافتها منتقل مي كند.
قبل از اينكه تمايز تمام شود سلولهاي بنيادي هسته خود را از دست مي دهند اما مي توانند بدون هسته هم ادامه حيات داشته باشد.
سلول قرمز خون به مدت چهار ماه در گردش خون محيطي ما زندگي مي كند قبل از اينكه به وسيله سلول خوني جديد جايگزين شود.
تمايز سلول بنيادي به سلول عصبي:
بدن ما بيشتر سلولهاي عصبي اش را قبل از تولد مي سازد و بعد از تولد ديگر نمي توانند تقسيم شوند.
سلولهاي عصبي بايد دائما فعاليت داشته باشند. كار سلولهاي عصبي اين است كه پيامهاي عصبي را به مغز برسانند و مجددا پيامها را از مغز به
ارگانهاي بدن بر گردانند.در حقيقت سلول عصبي مانند يك خط تلفن است.
اين سلولها قسمت هاي مختلفي دارند كه شامل دندريت و آكسون هم مي باشد دندريتها پيامهاي عصبي را از سلول مي گيرند و قسمت ديگر
آكسون ناميده مي شود كه پيامهاي عصبي را به سلول بعدي انتقال مي دهد.
بعضي سلولهاي عصبي گاهي تا حد يك متر رشد مي كنند.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي عضلاني اسكلتي:
سلول بنيادي مي تواند به يك ميو بلاست تبديل شود. ميو بلاست سلول سازنده عضلات مي باشد.
ميو بلاست ها به تعداد فراوان تقسيم مي شوند تا زماني كه تعداد زيادي از آنها ساخته شوند سپس به هم متصل مي شوندتا ميوتوپ را بسازند
كه يك سلول عضلاني باند و باريك است با تعداد هسته هاي زياد.
گروههاي زيادي از ميو توپ ها با هم جمع مي شوند تا فيبر عضلاني را بسازند.
ميو بلاستها وقتي كه بدن آسيبهاي عضلاني را جايگزين مي كند فعال هستند. ميو بلاستها سلولهايي هستند كه ورزشكاران را قويتر مي كنند و
Body Builder ها را بزرگتر.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي قلبي:
يك قلب صدمه ديده را مي توان با تزريق سلولهاي بنيادي به آن ترميم كرد. طوريكه سلولهاي بنيادي تزريق شده در يك قلب آسيب ديده به
سلولهاي ماهيچه اي قلب تكامل مي يابد.سلولهاي بنيادي ماهيچه اي كه ميوبلاست ناميده مي شوند پس از كشت در آزمايشگاه به داخل قلب
بيمار قلبي تزريق مي شود . براي اولين بار اين عمل در فرانسه برروي يك بيمار 72 ساله مبتلا به حمله قلبي انجام شد. هرچند كه اين سلولها
ازبافت ماهيچه اي اسكلتي جدا شده بودند واز لحاظ ظاهري با اين سلولها شباهت داشتند ولي پس از رشد در قلب پروتئني را ساخته بودند كه
مخصوص سلولهاي عضلاني قلبي بود و فعاليتي شبه آنها داشتند.به عقيده دانشمندان ، شرايط محيط قلب باعث اين تغيير عملكرد اين سلولها
نشده بود.
انواع سلولهاي بنيادي:
چگونه يك نوزادرشد مي كند تا يك كودك شود؟
چگونه يك كودك رشد مي كند تا تا يك انسان بالغ مي شود؟
بدن انسان دائما در حال بازسازي خودش مي باشدو در طول زندگي وظيفه نگهداري و تعمير خودش را دارد.در اين ميان سلولهاي بنيادي مواد
اصلي و پايه اين بازسازي هستند.
همچنان كه در قسمت هاي قبل گفته شد سلولهاي بنيادي مي توانند به انواع سلولها تمايز يابند مثل سلولهاي عصبي و عضلاني و استخواني
وپوستي.
بدن ما چندين نوع از سلولهاي بنيادي را براي انجام دادن اين وظايف به خدمت مي گيردكه شامل :
1- سلولهاي بنيادي جنيني اوليه
اولين مرحله در ساخت انسان وقتي است كه تخمهاي جديد بارور بوجود مي آيند و شروع به تقسيم شدن مي كنند و گروهي از سلولهاي بنيادي
را مي سازند كه امبريو ناميده مي شود. اين سلولهاي بنيادي اوليه داراي خاصيت تبدبل به هر نوع سلول را در بدن دارند. كه اصطلاح علمي آنها
داراي خاصيت Toti potent هستند . Toti كلمه اي است به زبان لاتين كه معناي همه را مي دهد.
سلولهاي بنيادي جنيني بلاستوسيست:
هفت روز پس از باروري يك ساختمان گرد و توپي شكل ساخته مي شود كه بلاستوسيست نام دارد. جنين در اين مرحله بلاستوسيست ناميده
مي شود و شامل دو دسته سلول مي باشد:1- سلولهاي بنيادي جنيني كه توده سلولي داخلي را مي سازندكه نهايتا به جنين تبديل مي شود
2- سلولهاي تروفوبلاست لايه خارجي توپ را مي سازند كه سر انجام به جفت تبديل مي شود كه مواد مغذي جنين را فراهم مي كند
سلولهاي بنيادي جنيني در بلاستوسيست داراي خاصيت تبديل به بيشتر انواع سلولها را دارند. در يك جنين در مرحله بلاستوسيست هنوز
ويژگيهاي ظاهري بدن انسان تشكيل نشده است.
سلولهاي بنيادي فتال:
بعد از هشت هفته رشد، جنين تبديل به يك فتوس ميشود كه فتوس ظاهري شبيه انسان دارد. سلولهاي بنيادي در فتوس مسئول بوجود آمدن و
تمايز همه بافتهاي قبل از تولد هستند. سلولهاي بنيادي فتال توانايي تبديل به بيشتر انواع سولها را در بدن دارند.
سلولهاي بنيادي بند ناف:
قبل از تولد بند ناف به مانند رگ حياتي براي جنين است كه مواد غذايي و اكسيژن و خون غني را از جفت به جنين مي رساند. بعد از تولد بند ناف
از جنيني جدا مي شود.
خون بند ناف حاوي سلولهاي بنيادي است كه به طور ژنتيكي مطابق با نوزاد متولد شده مي باشند
سلولهاي بند ناف داراي خاصيت Multipotent هستند يعني اينكه آنها مي توانند تبدبل به فقط طيف محدودي از انواع سلولها شوند
Multi كلمه اي لاتين مي باشد كه معني خيلي يا زياد را مي دهد
سلولهاي بنيادي بالغين:
اين اسم يك اسم گمراه كننده مي باشد زيرا كودكان و نوزادان هم اين سلولها را دارند. اين سلولهاي بنيادي در بافتهاي از پيش ساخته شده وجود
دارند و رشدشان را ادامه مي دهند . مشابه سلولهاي بنيادي بند ناف و سلولهاي بنيادي بالغين اين سلولها داراي خاصيت Multipotent هستند.
هدف از تحقيقات روي سلولهاي بنيادي چيست؟
چرا ما براي هميشه زندگي نمي كنيم؟
زيرا ما بيمار مي شويم
ريرا ما پير مي شويم
زيرا ما آسيب مي بينيم و نمي توانيم آن را بازسازي كنيم.
همه اين جوابها صحيح مي باشدو هر كدام از اين موارد از يك نقص بدن و ناتواني بدن در رشد يا نگهداري و تعمير و بازسازي خودش و كاركردهايي
كه وابسته به سلولهاي بنيادي ماست ناشي مي شود.
ما در قسمتهاي قبل ذكر كرديم كه چگونه سلولهاي بنيادي مواد اصلي و پايه براي ساخت بدن را تشكيل مي دهند كه اين آنها را كانديداي خوبي
براي ساخت بافتهايي مي كند كه با آسيب يا بيماري صدمه ديده اند.
براي سالها، محققان بيولوژي سلولهاي بنيادي را مطالعه كردند تا دريافتند كه چگونه تحقيقات را پيشرفت دهندو روشهاي جديد درمان بيماريها را
دريابند.
منبع:بانک اهدا کننده گان سلول های بنیادی ایران (http://iscdp.tums.ac.ir/fa/menu/aboutstemcell/)
بشر در زمان فعلی هستش که خیلی ها چشم امید به اون برای درمان بیماری غیر قابل درمان مثل ضایعات نخاعی و ... دارن . امیدوارم که مفید
باشه .
روش استفاده از سلول های بنیادی
سلولهاي بنیادی سلولی هستند كه وظیفه مشخّصی در بدن ندارند و مانند بازیگراني مي باشند كه منتظر تعيين نقش خود
هستند. سلولهاي بنيادي منتظر سيگنالهاي هستند كه به آنها بگويند كه در بدن چه كار کنند
سلول هاي بنيادي دو خصوصيت مهم دارند، كه آنها را از ديگر انواع سلول ها متمايز مي سازد كه شامل:
الف) سلول هايي تخصص نيافته هستندو به مدت هاي طولاني از طريق تقسيم سلولي خود را نوسازي مي كنند.
ب) تحت شرايط فيزيولوژيكي يا آزمايشي، مي توان آنها را تحريك كرد تا به سلول هايي با عملكردهايي ويژه نظير سلول هاي تپنده ماهيچه قلب يا
سلول انسولين ساز لوزالمعده تبديل شوند.وقتي سيگنالي به سلول بنيادي مي رسد به سلول بنيادي مي گويد كه بعضي از ژنهايش را روشن كند
و پروتئنهاي جديدي را بسازدكه اين پروتئنها كمك مي كند كه سلول بنيادي شبيه به نوع سلولي كه قرار است بشود فعاليت كند.
دانشمندان بطور عمده با دو نوع سلول بنيادي كار مي كنند : سلول هاي بنيادي جنيني و سلول هاي بنيادي بالغ، كه عملكرد و خصوصيات متفاوتي
دارند، كه در اين نوشته توضيح داده خواهند شد. دانشمندان در بيش از 20 سال قبل روش هايي را براي بدست آوردن يا جدا كردن سلول هاي
بنيادي از جنين ابتدايي موش كشف كردند. چندين سال مطالعه تفصيلي بر روي سلول هاي بنيادي موش منجر به كشف نحوه جداسازي سلول
هاي بنيادي از جنين انساني و رشد اين سلول ها در آزمايشگاه در سال 1998 شد. جنين هاي استفاده شده در اين تحقيقات از طريق روش هاي
بارورسازي در لوله آزمايش ايجاد شدند و زماني كه ديگر براي اين هدف مورد نياز نبودند، با آگاهي و رضايت اهدا كننده، جهت تحقيقات استفاده
مي شدند.
سلول هاي بنيادي به دلايل زيادي براي موجودات زنده مهم هستند. در جنين 3 تا5 روزه، كه بلاستوسيست ناميده مي شود، گروه كوچكي
متشكل از حدود 30 سلول بنام توده سلولي داخلي موجب پيدايش صدها سلول بسيار تخصص يافته مورد نياز براي ساخت يك موجود بالغ مي
شوند. در جنين در حال رشد، سلول هاي بنيادي موجود در بافت هاي در حال سنتز سبب پيدايش چندين نوع سلول تخصص يافته مي شود كه
قلب، ريه و ساير بافت ها را مي سازد. در برخي بافتهاي بالغ نظير مغز استخوان، ماهيچه ومغز، جمعيت هاي مجزاي سلول هاي بنيادي بالغ،
جايگزين هايي را براي سلول هاي از دست رفته، بر اثر مرگ طبيعي، جراحت يا بيماري ايجاد مي كنند.
دانشمندان بر اين عقيده اند كه سلول هاي بنيادي در آينده، اساس معالجه بيماري هايي نظير پاركينسون، ديابت و بيماري قلبي خواهد شد.
دانشمندان جهت توسعه چنين درمان هايي، به طور گسترده در حال مطالعه خواص اساسي سلول هاي بنيادي هستند كه شامل :1) تعيين
دقيق اين موضوع كه چگونه سلول هاي بنيادي چندين سال تخصص نيافته و با قابليت خود نوسازي، باقي مي مانند.
2) شناسايي علائمي كه سبب مي شوند، سلول هاي بنيادي به سلول هاي تخصص يافته تبديل شوند.
اين نوشته در مورد سلول هاي، بنيادي براي كساني تهيه شده است كه دوست دارند اطلاعات بيشتري در مورد خواص بيولوژيكي سلول هاي
بنيادي، سؤالات مهم مطرح درباره سلول هاي بينادي كه كانون توجه تحقيقات علمي است و كاربرد بالقوه سلول هاي بنيادي در تحقيق و درمان
بيماري كسب كنند
file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg
خواص بي نظير انواع سلول هاي بنيادي چيست؟
سلول هاي بنيادي از ديگر انواع سلول هاي موجود دربدن متفاوت مي باشد. تمام انواع سلول هاي بنيادي بدون توجه به منشأ آنها سه خاصيت
كلي دارند : داراي قابليت تقسيم، خود نوسازي به مدت طولاني و غير تخصصي هستند و مي توانند باعث پيدايش انواع سلول تخصص يافته شوند.
سلول هاي بنيادي داراي قابليت تقسيم به مدت هاي طولاني هستند. برخلاف سلول هاي عضلاني، سلول هاي خوني يا سلول هاي عصبي، كه
معمولاً خودشان را بازسازي نمي كنند، سلول هاي بنيادي ممكن است چندين بار خود را بازسازي كنند. وقتي كه سلول ها چندين بار خود را
بازسازي مي كنند اين پديده ، تكثير كردن ناميده مي شود. جمعيت آغازگر سلول هاي بنيادي كه چندين ماه در آزمايشگاه تكثير پيدا كنند، مي
تواند ميليون ها سلول را توليد كند. اگر سلول هاي حاصله مانند سلول هاي بنيادي اوليه تخصص نيافته باقي بمانند، اين سلول ها توانايي
خودنوسازي طولاني مدت را دارند.
دانشمندان تلاش مي كنند تا دو خاصيت اساسي سلول بنيادي را كه مربوط به خود نوسازي طولاني مدت آنهاست درك كنند :
1) چرا سلول هاي بنيادي جنيني به مدت يك سال يا بيشتر در آزمايشگاه بدون تمايز، تكثير پيدا مي كنند اما بيشتر سلول هاي بنيادي بالغ نمي
توانند ؟
2) چه عواملي در موجودات زنده وجود دارد كه به طور طبيعي تكثير و خودنوسازي سلول بنيادي را تنظيم مي كند؟
كشف پاسخ اين سؤالات ممكن است اين امر را ميسر كند كه درك كنيم چگونه تكثير سلولي در طي رشد طبيعي جنيني يا در طي تقسيم غير
عادي سلولي، منجر به سرطان، مي شود. مهمتر از همه اينكه، چنين اطلاعاتي مي تواند دانشمندان را قادر سازد كه سلول هاي بنيادي جنيني و
بالغ را با كارايي بيشتري در آزمايشگاه رشد دهند.
سلول هاي بنيادي تخصص نيافته هستند. يكي از خواص اساسي سلول بنيادي اين است كه هيچ نوع ساختار خاص بافتي ندارند، كه به آنها اجازه
انجام عملكردهاي تخصصي را بدهد. يك سلول بنيادي نمي تواند با همكاري ساير سلولها خون را دربدن پمپ كند (مانند سلول ماهيچه اي قلب ) و
سلول بنيادي نمي تواند مولكول هاي اكسيژن رادر جريان خون حمل كند (مانند سلول قرمز خوني ) و نمي تواند علائم الكتروشيميايي را به ساير
سلولها برساند كه به بدن اجازه مي دهد حركت كند، مانند سلول عصبي، بهر حال سلول هاي بنيادي تخصص نيافته، مي تواند سلول هاي
تخصص يافته را ايجاد كند، از جمله سلول هاي ماهيچه قلب، سلول هاي خوني يا سلول هاي عصبي.
عوامل و شرايط خاصي كه سبب غير تخصصي باقي ماندن سلول هاي بنيادي مي شوند، مورد علاقه زياد دانشمندان است. سال ها طول كشيده
است تا دانشمندان با روش آزمايش و خطا ياد بگيرند كه چگونه در آزمايشگاه سلول هاي بنيادي را رشد دهند، بدون اينكه بطور خودبخودي به انواع
سلول هاي خاص متمايز شوند. براي مثال 20 سال طول كشيد تا دانشمندان ياد گرفتند،چگونه سلول هاي بنيادي جنيني را در آزمايشگاه تحت
شرايط براي سلول هاي بنيادي موش رشد دهند. بنابراين بخش مهمي از تحقيق، درك علائمي در موجود بالغ است كه سبب مي شود سلول
هاي بنيادي تكثير پيدا كنند تا زماني كه اين سلول ها براي ترميم بافتي ويژه مورد نياز نيستند، غير تخصصي باقي بمانند. آگاهي از چنين اطلاعاتي
براي دانشمندان بسيار مهم است تا قادر باشند تعداد زيادي سلول هاي غير تخصصي را در آزمايشگاه براي آزمايش بيشتر رشد دهند.
سلول هاي بنيادي مي توانند، سلول هاي تخصص يافته ايجاد كنند. فرايند ايجاد سلول هاي تخصصي از سلول هاي غير تخصصي را تمايز مي نامند.
دانشمندان در حال حاضر، در ابتداي درك علائم داخلی وخارجی سلول ها هستند، كه موجب تمايز سلول بنيادي مي شوند. علائم داخلي به
وسيله ژن هاي سلول كنترل مي شوند كه در طي رشته هاي DNA پراكنده هستند و دستورات رمز شده براي تمام ساختارها و عملكردهاي يك
سلول را در خود دارد. علائم خاص تمايز سلولي شامل مواد شيميائي ترشح شده به وسيلة سلول هاي ديگر، تماس فيزيكي با سلول هاي اطراف
و برخي سلول ها در محيط مي باشد.
تواناييهاي سلولهاي بنيادي:
پروسه تمايز كمك خواهد كرد كه سلولهاي بنيادي بتوانند نقش هاي مختلفي را در بدن ايفا كنند.سلولهاي بنيادي از لحاظ توانايي تمايز به سه
دسته تقسيم مي شوند.
1- سلولهاي بنيادي توتي پوتنت (Totipotent) اين سلولها داراي استعداد نا محدود هستند و توانايي تبديل شدن به سلولهاي سازنده پرده هاي
جنيني و تمام انواع سلولهاي موجود در بدن و همچنين توانايي تبديل شدن به سلولي مثل خودش را دارد مانند سلولهاي بنيادي جنيني اوليه.
2- سلولهاي بنيادي پلوري پوتنت (Pluripotent Stem cells)
اين سلولها توانايي تبديل شدن به اكثر و نه همه بافنهاي يك موجود زنده را دارند مانند سلولهاي توده سلولي داخلي جنين در مرحله
بلاستئسيست.
دو دسته سلولهاي بنيادي ذكر شده ، سلول بنيادي جنيني گفته مي شود چون فقط در جنين وجود دارند.
3- سلولهاي بنيادي مولتي پوتنت (Multi potent)
اين سلولها قابل تبديل و تكامل به گروهي از انواع سلولها هستنند كه داراي عملكرد مشابه باشند، مثل سلولهاي بنيادي خونساز. به اين دسته از
سلولهاي بنيادي، سلولهاي بنيادي بالغين نيز گفته مي شود زيرا در انسان يا جانور پس از تولد نيز وجود دارد.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي پوست:
پوست ارگاني است كه دائما در حال بازسازي خودش مي باشد. در پوست سلولهاي مختلفي وجود دارندبنابراين سيگنالهايي كه به سلولهاي
بنيادي مي رسد بايد به سلول بنيادي بگويد كه دقيقا تبديل به كدام نوع سلول پوستي شود.
بطور مثال سيگنال به سلول بنيادي مي گويد كه به سلول كراتينوسيت تبديل شود (كراتينوسيت سلولي است كه لايه خشن بيروني پوست را مي
سازد) براي تمايز به سلول كراتينوسيت، سلول بنيادي از عميق ترين و پايین ترين لايه سطح پوست شروع به تمايز ميكند و به تدريج به سمت لايه
هاي سطحي تر پوست مي آيدو قبل از اينكه به سطح پوست برسد هسته اش را از دست مي دهد و مي ميرد.ولي همين سلولهاي مرده در لايه
خارجي پوست از سلولهاي پايين تر محافظت مي كنند و بعد از گذشت سي روز سلول مرده از سطح پوست جدا مي شود و سلول ديگري جاي آن
را مي گيرد.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي استخواني:
شايد شما فكر كنيد كه سلولهاي استخواني سلولهاي مرده اي در بدن هستند و فقط مسئوليت حفظ چارچوب بدن را بر عهده دارند ولي اين
سلولها در بدن در هر زماني در حال كار كردن هستند تا به رشد استخوانها و تعمير و بازسازي آنها كمك كنند.
در هنگام تمايز سلول بنيادي تبديل به يك استئو بلاست مي شود استئو بلاست ها مثل كارگران ساختماني هستند كه قبل از تولد در استخوانها
داربست اصلي استخوانها را مي سازند و دوستان آنها سلولهاي استئو كلاست نام دارند كه دائما در حال نو سازي و بازسازي استخوانها و قوي
نگه داشتن آنها مي باشند.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي قرمز خون:
بدن هميشه در حال ساخت سلولهاي جديد خوني است. فاكتورهاي ساخت سلولهاي خوني بدن داخل استخوانها و مغز استخوان قرار دارند.
سلولهاي بنیادي چندين مرحله را در سير تمايز به سلولهاي قرمز خون مي گذراننندو وقتي كه بالغ شدند مقدار زيادي همو گلوبين مي سازند. همو
گلوبين پروتئني است كه اكسيژن را در بدن به بافتها منتقل مي كند.
قبل از اينكه تمايز تمام شود سلولهاي بنيادي هسته خود را از دست مي دهند اما مي توانند بدون هسته هم ادامه حيات داشته باشد.
سلول قرمز خون به مدت چهار ماه در گردش خون محيطي ما زندگي مي كند قبل از اينكه به وسيله سلول خوني جديد جايگزين شود.
تمايز سلول بنيادي به سلول عصبي:
بدن ما بيشتر سلولهاي عصبي اش را قبل از تولد مي سازد و بعد از تولد ديگر نمي توانند تقسيم شوند.
سلولهاي عصبي بايد دائما فعاليت داشته باشند. كار سلولهاي عصبي اين است كه پيامهاي عصبي را به مغز برسانند و مجددا پيامها را از مغز به
ارگانهاي بدن بر گردانند.در حقيقت سلول عصبي مانند يك خط تلفن است.
اين سلولها قسمت هاي مختلفي دارند كه شامل دندريت و آكسون هم مي باشد دندريتها پيامهاي عصبي را از سلول مي گيرند و قسمت ديگر
آكسون ناميده مي شود كه پيامهاي عصبي را به سلول بعدي انتقال مي دهد.
بعضي سلولهاي عصبي گاهي تا حد يك متر رشد مي كنند.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي عضلاني اسكلتي:
سلول بنيادي مي تواند به يك ميو بلاست تبديل شود. ميو بلاست سلول سازنده عضلات مي باشد.
ميو بلاست ها به تعداد فراوان تقسيم مي شوند تا زماني كه تعداد زيادي از آنها ساخته شوند سپس به هم متصل مي شوندتا ميوتوپ را بسازند
كه يك سلول عضلاني باند و باريك است با تعداد هسته هاي زياد.
گروههاي زيادي از ميو توپ ها با هم جمع مي شوند تا فيبر عضلاني را بسازند.
ميو بلاستها وقتي كه بدن آسيبهاي عضلاني را جايگزين مي كند فعال هستند. ميو بلاستها سلولهايي هستند كه ورزشكاران را قويتر مي كنند و
Body Builder ها را بزرگتر.
تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي قلبي:
يك قلب صدمه ديده را مي توان با تزريق سلولهاي بنيادي به آن ترميم كرد. طوريكه سلولهاي بنيادي تزريق شده در يك قلب آسيب ديده به
سلولهاي ماهيچه اي قلب تكامل مي يابد.سلولهاي بنيادي ماهيچه اي كه ميوبلاست ناميده مي شوند پس از كشت در آزمايشگاه به داخل قلب
بيمار قلبي تزريق مي شود . براي اولين بار اين عمل در فرانسه برروي يك بيمار 72 ساله مبتلا به حمله قلبي انجام شد. هرچند كه اين سلولها
ازبافت ماهيچه اي اسكلتي جدا شده بودند واز لحاظ ظاهري با اين سلولها شباهت داشتند ولي پس از رشد در قلب پروتئني را ساخته بودند كه
مخصوص سلولهاي عضلاني قلبي بود و فعاليتي شبه آنها داشتند.به عقيده دانشمندان ، شرايط محيط قلب باعث اين تغيير عملكرد اين سلولها
نشده بود.
انواع سلولهاي بنيادي:
چگونه يك نوزادرشد مي كند تا يك كودك شود؟
چگونه يك كودك رشد مي كند تا تا يك انسان بالغ مي شود؟
بدن انسان دائما در حال بازسازي خودش مي باشدو در طول زندگي وظيفه نگهداري و تعمير خودش را دارد.در اين ميان سلولهاي بنيادي مواد
اصلي و پايه اين بازسازي هستند.
همچنان كه در قسمت هاي قبل گفته شد سلولهاي بنيادي مي توانند به انواع سلولها تمايز يابند مثل سلولهاي عصبي و عضلاني و استخواني
وپوستي.
بدن ما چندين نوع از سلولهاي بنيادي را براي انجام دادن اين وظايف به خدمت مي گيردكه شامل :
1- سلولهاي بنيادي جنيني اوليه
اولين مرحله در ساخت انسان وقتي است كه تخمهاي جديد بارور بوجود مي آيند و شروع به تقسيم شدن مي كنند و گروهي از سلولهاي بنيادي
را مي سازند كه امبريو ناميده مي شود. اين سلولهاي بنيادي اوليه داراي خاصيت تبدبل به هر نوع سلول را در بدن دارند. كه اصطلاح علمي آنها
داراي خاصيت Toti potent هستند . Toti كلمه اي است به زبان لاتين كه معناي همه را مي دهد.
سلولهاي بنيادي جنيني بلاستوسيست:
هفت روز پس از باروري يك ساختمان گرد و توپي شكل ساخته مي شود كه بلاستوسيست نام دارد. جنين در اين مرحله بلاستوسيست ناميده
مي شود و شامل دو دسته سلول مي باشد:1- سلولهاي بنيادي جنيني كه توده سلولي داخلي را مي سازندكه نهايتا به جنين تبديل مي شود
2- سلولهاي تروفوبلاست لايه خارجي توپ را مي سازند كه سر انجام به جفت تبديل مي شود كه مواد مغذي جنين را فراهم مي كند
سلولهاي بنيادي جنيني در بلاستوسيست داراي خاصيت تبديل به بيشتر انواع سلولها را دارند. در يك جنين در مرحله بلاستوسيست هنوز
ويژگيهاي ظاهري بدن انسان تشكيل نشده است.
سلولهاي بنيادي فتال:
بعد از هشت هفته رشد، جنين تبديل به يك فتوس ميشود كه فتوس ظاهري شبيه انسان دارد. سلولهاي بنيادي در فتوس مسئول بوجود آمدن و
تمايز همه بافتهاي قبل از تولد هستند. سلولهاي بنيادي فتال توانايي تبديل به بيشتر انواع سولها را در بدن دارند.
سلولهاي بنيادي بند ناف:
قبل از تولد بند ناف به مانند رگ حياتي براي جنين است كه مواد غذايي و اكسيژن و خون غني را از جفت به جنين مي رساند. بعد از تولد بند ناف
از جنيني جدا مي شود.
خون بند ناف حاوي سلولهاي بنيادي است كه به طور ژنتيكي مطابق با نوزاد متولد شده مي باشند
سلولهاي بند ناف داراي خاصيت Multipotent هستند يعني اينكه آنها مي توانند تبدبل به فقط طيف محدودي از انواع سلولها شوند
Multi كلمه اي لاتين مي باشد كه معني خيلي يا زياد را مي دهد
سلولهاي بنيادي بالغين:
اين اسم يك اسم گمراه كننده مي باشد زيرا كودكان و نوزادان هم اين سلولها را دارند. اين سلولهاي بنيادي در بافتهاي از پيش ساخته شده وجود
دارند و رشدشان را ادامه مي دهند . مشابه سلولهاي بنيادي بند ناف و سلولهاي بنيادي بالغين اين سلولها داراي خاصيت Multipotent هستند.
هدف از تحقيقات روي سلولهاي بنيادي چيست؟
چرا ما براي هميشه زندگي نمي كنيم؟
زيرا ما بيمار مي شويم
ريرا ما پير مي شويم
زيرا ما آسيب مي بينيم و نمي توانيم آن را بازسازي كنيم.
همه اين جوابها صحيح مي باشدو هر كدام از اين موارد از يك نقص بدن و ناتواني بدن در رشد يا نگهداري و تعمير و بازسازي خودش و كاركردهايي
كه وابسته به سلولهاي بنيادي ماست ناشي مي شود.
ما در قسمتهاي قبل ذكر كرديم كه چگونه سلولهاي بنيادي مواد اصلي و پايه براي ساخت بدن را تشكيل مي دهند كه اين آنها را كانديداي خوبي
براي ساخت بافتهايي مي كند كه با آسيب يا بيماري صدمه ديده اند.
براي سالها، محققان بيولوژي سلولهاي بنيادي را مطالعه كردند تا دريافتند كه چگونه تحقيقات را پيشرفت دهندو روشهاي جديد درمان بيماريها را
دريابند.
منبع:بانک اهدا کننده گان سلول های بنیادی ایران (http://iscdp.tums.ac.ir/fa/menu/aboutstemcell/)