Воспаление и стволовые клетки

Исследователи университета Колорадо установили, что хроническое воздействие интерлейкина-1 – высвобождающегося в условиях воспаления сигнала тревоги – заставляет гемопоэтические стволовые клетки костного мозга производить агрессивные иммунные клетки, необходимые для борьбы с инфекцией и восстановления повреждений, в ущерб поддержанию нормального функционирования системы крови в целом.

Относящийся к классу цитокинов интерлейкин-1 давно известен как важная сигнальная молекула, используемая иммунной системой для привлечения и активации провоспалительных клеток, необходимых для защиты организма и восстановления повреждений при острых состояниях, вызванных инфекцией или повреждением. Однако повышение уровня интерлейкина-1 характерно и для хронического воспаления, сопровождающего старение, а также целый ряд заболеваний, ассоциированных с так называемой западной диетой и образом жизни, в том числе ожирением и сахарным диабетом 2 типа.

Авторы поясняют, что в условиях хронического стресса эффективность работы человека снижается. Примерно то же самое происходит и с гемопоэтическими стволовыми клетками. Обычно эти клетки пребывают в покоящемся состоянии в костном мозге, периодически активируясь для поддержания нормальных концентраций клеток крови. Эти клетки исключительно чувствительны к изменениям в окружающей среде и реагируют на эти изменения соответствующим образом.

В экспериментах на мышах исследователи продемонстрировали, что гемопоэтические клетки реагируют на повышение уровня интерлейкина-1 активным делением с формированием миелодных клеток, необходимых для ликвидации последствий проникновения инфекции или повреждения. Если подаваемый интерлейкином-1 сигнал не прекращается, гемопоэтические стволовые клетки продолжают производить преимущественно миелодные клетки, утрачивая способность поддерживать нормальное соотношение клеток крови.

Результатом этого является продукция чрезмерного количества агрессивных иммунных клеток, способных серьезно повреждать ткани. В то же время нарушение соотношения разных типов клеток крови чревато снижением эффективности снабжения тканей кислородом, развитием иммунодефицита, а также повышением предрасположенности к развитию рака.

Еще одним важным вопросом является обратимость этих изменений. Другими словами, могут ли перешедшие на гиперпродукцию миелоидных клеток гемопоэтические клетки вернуться в нормальное состояние? Это имеет очень большое значение для клинической практики, например, в трансплантации стволовых клеток костного мозга. На протяжении многих лет этот подход, заключающийся в уничтожении собственной кроветворной системы пациента и замещения ее стволовыми клетками совместимого донора, применяется для лечения заболеваний системы крови.

Однако, как показали полученные авторами результаты, помимо подбора по маркерам тканевой совместимости, клетки потенциального донора необходимо проверять на хроническое воздействие провоспалительных сигналов, в частности интерлейкина-1. Аналогичным образом хроническое воспаление в организме донора также является важным фактором успеха отстройки кроветворной системы после трансплантации.

Отдельно следует отметить подход, известный как трансплантация аутологичных стволовых клеток, применяемая для лечения некоторых аутоиммунных и злокачественных болезней системы крови. Он заключается в выделении собственных гемопоэтических стволовых клеток пациента для их последующего возвращения в его организм после устранения причины заболевания с помощью химио- или радиотерапии. Однако если клетки пациента ранее подвергались хроническому воздействию интерлейкина-1, этот подход тоже может оказаться неидеальным, так как «поврежденные» клетки не смогут сформировать новую сбалансированную систему кроветворения.

Для проверки стабильности последствий воздействия интерлейкина-1 на гемопоэтические клетки исследователи в течение 20 дней вводили мышам этот цитокин. Через несколько недель после прекращения введения они проанализировали состояние гемопоэтических клеток животных и пришли к выводу, что оказываемые интерлейкином-1 эффекты полностью обратимы.

Однако они отмечают, что на сегодняшний день неясно, какой период требуется для восстановления человеческим гемопоэтическим клеткам и насколько он зависит от продолжительности периода воздействия интерлейкина-1. Возможно также, что для устранения эффектов его влияния можно применять существующие клинические подходы, направленные на подавление воспалительных сигналов.

В целом результаты исследования показали, как гемопоэтические стволовые клетки адаптируются к выполнению задач, распознаваемых ими как нужды организма, и что хроническое воспаление может заставлять их выполнять ненужную работу в ущерб общему состояния здоровья.

Статья Eric M. Pietras et al. Chronic interleukin-1 exposure drives haematopoietic stem cells towards precocious myeloid differentiation at the expense of self-renewal опубликована в журнале Nature Cell Biology.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru по материалам University of Colorado Cancer Center: Chronic inflammation of obesity, autoimmune conditions leads to imbalanced blood system and potential cancer risk.

28.04.2016

Источник

Несколько дней назад появилась информация, что 48-летняя Анастасия Заворотнюк попала в реанимацию одной из столичных клиник с диагнозом рак мозга последней стадии. И практически сразу в СМИ начали обсуждать процедуру омоложения стволовыми клетками, которой актриса якобы воспользовалась – именно это, по мнению многих специалистов, могло стать катализатором болезни.

Так что такое стволовые клетки? Чем они могут быть полезны, а главное – в каких случаях и почему могут стать смертельным врагом? Раскладываем все по полочкам.

Фото: Москва 24/Юлия Иванко

Существует такая технология, как реверс-инжениринг. За этим серьезным термином кроется технология изучения и постепенной разборки какого-либо устройства, чтобы понять принцип его работы и, возможно, скопировать. Именно так создавалось огромное количество самой разной техники в Советском Союзе: за границей покупался образец, его разбирали «до винтика», проводили тщательные измерения, а затем делали собственную нелицензионную копию. Так выпускали все что угодно – от детских игрушек до военной техники.

Если воспользоваться реверс-инженирингом для изучения любого человеческого организма (разумеется, без разборки) и «отмотать» его историю к самому началу, выяснится, что исходным «зернышком» была одна-единственная клетка – зигота. Весь гигантский объем информации о количестве конечностей, способе размножения, размерах мозга, цвете волос и глаз содержался в крохотном комочке протоплазмы, разглядеть который невооруженным глазом невозможно. Зигота – это самая первая клетка, которая не имеет никакой специализации. Ее называют недифференцированной, или стволовой клеткой. Некоторое время спустя она разделится пополам, образуя две новые стволовые, каждая из которых также разделится и так далее, пока не наступит этап специализации: какие-то из них станут нервными клетками, какие-то начнут образовывать кости, а какие-то – внутренние органы.

Но до этого момента (примерно 11 дней после оплодотворения) любая из стволовых клеток может стать чем угодно – частью мозга, печени, кожи и так далее.

Во взрослом организме стволовые клетки также есть, они используются в качестве «ремонтного материала», но с возрастом их становится все меньше и меньше. Если у новорожденного на каждые 10 тысяч обычных клеток приходится одна стволовая, то у взрослого – одна на миллион, а к старости – раз в сто меньше.

Все эти исходные данные рано или поздно должны были привести исследователей к простой мысли: чтобы «ремонтировать» взрослый организм, необходимо добавлять в него стволовые клетки. Потратив десятилетия на опыты и эксперименты, современная медицина научилась их трансплантировать для лечения самых разных болезней.

Идеальными считаются эмбриональные стволовые клетки – те самые, из которых со временем должен вырасти полноценный Homo Sapiens. Их главное достоинство в том, что такие клетки не вырабатывают антигены тканевой совместимости – это значит, что организм, в который их пересадят, не станет их отторгать. Эмбриональные стволовые клетки почти наверняка приживутся в организме любого реципиента.

Правда, это справедливо только в том случае, если иммунная система организма в полном порядке. Например, опыты на животных показывают, что в противном случае стволовые клетки хоть и не отторгаются, но развиваются совсем не так, как положено, образуя сложные опухоли.

Фото: Москва 24/Лидия Широнина

По словам руководителя лаборатории клеточных технологий Института стволовых клеток человека Сергея Киселева, на данный момент стволовые клетки используются в двух случаях: при лечении рака крови и в случае экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). При раке крови необходимо химически удалить все больные клетки, а потом с помощью стволовых клеток крови восстановить у человека иммунную систему и систему кроветворения. «Эта технология успешно используется человечеством с 1960-х годов», – пояснил он Москве 24.

При этом сейчас также тестируется применение стволовых клеток для восстановления каких-либо поврежденных органов. «Вне организма они используются для того, чтобы получить специализированные клетки. Например, если нам надо восстановить хрящ, то можно использовать стволовые из кости, из них сделать хрящ и после этого трансплантировать человеку», – отметил Киселев.

Однако при нарушении требований проведения операции действия могут привести к негативным последствиям. «Если «продукт» будет с бактериями, то это может привести к сепсису. На самом деле на сегодняшний момент, поскольку все началось недавно (использование стволовых клеток), оно еще не очень отработано и эффективно», – подчеркнул он.

Киселев добавил, что в косметологии не используют стволовые клетки для так называемого «омолаживания». При процедурах используют обычные клетки кожи лица, чтобы уменьшить морщинки. «Процедура приводит к временному устранению некоторых морщин, куда это вкалывается. Но это не омоложение – моложе человек не становится – а просто как грим, только его накладывают не снаружи, а под кожу», – сказал он.

Вообще исследователи предпочитают говорить об использовании стволовых клеток с максимальной осторожностью. На первый взгляд все выглядит крайне позитивно, но если углубиться в тему, можно обнаружить, что все вовсе не так радужно. Дело в том, что недифференцированные клетки, попав в организм взрослого человека, провоцируют бурное развитие не только здоровых клеток, но и тех, в развитии которых есть какая-либо патология. А чем старше пациент, тем их больше в его организме.

В использовании эмбриональных клеток есть и другой спорный момент. Все-таки их берут у эмбрионов, человеческих зародышей.

Да, чаще всего они выращены in vitro, но все равно – после изъятия определенного количества клеток зародыш умирает. Впрочем, это положение вещей имеет все шансы измениться: несколько лет назад японские ученые обнаружили, что практически любую зрелую клетку человеческого организма можно «индуцировать», то есть сделать ее стволовой. В этом случае также отпадает вероятность отторжения, так как клетки для пациента берутся у него же самого. Однако и эта технология до сих пор находится в условно-экспериментальной стадии.

По мнению врача-онколога Анатолия Махсона, применение стволовых клеток очень непредсказуемо и опасно. «Грубо говоря, если поместить стволовую клетку при травме спинного мозга, то она может дифференцироваться как в нервные клетки, так и в клетки воспаления (если там таковое есть) или в рубец. Никто не знает, так как это плохо прогнозируемо», – подчеркнул он.

Махсон также добавил, что использование стволовых клеток в косметологии, вероятно, неподкрепленная реклама. «Вреда, скорее всего, не будет, но чтобы было омоложение – я сомневаюсь», – заключил онколог.

И все же мы верим в то, что медицина стволовых клеток сможет сделать жизнь человечества лучше. Рано или поздно технологии взаимодействия с ними разовьются до такого уровня, что их применение станет абсолютно безопасным. А пока этого не произошло, мы сможем получать от исследований и разработок «глобальные бонусы» в виде, например, восстановления вымирающих видов животных.

Все-таки люди – раса разумная и осторожная.

Хотя…

Николай Гринько, Анатолий Федотов

Источник

Применение стволовых клеток сейчас очень популярно в косметологии. Что это за клетки такие и почему церковь, часть общественности и ученых против данного метода омоложения?

Самые начальные клетки человеческого организма – это стволовые клетки. Они образуются сразу после зачатия в оплодотворенной яйцеклетке. Способность становиться любой клеткой – это основное их отличительное качество, так называемая полипотентность. Стволовые клетки зародыша, пока он растет, образуют его мозг, печень, желудок, сердце.

Даже после рождения в организме ребенка их еще очень много, но с каждым годом их становится меньше, к 20 годам у человека практически отсутствуют стволовые клетки. Это научно доказанный факт. Но взрослому эти клетки тоже необходимы – они всегда заменяют пораженные в случае болезни какого-либо органа.

Читайте также: Еда при воспалении почки

На протяжении жизни органов с заболеваниями становится гораздо больше, а вот стволовые клетки уменьшаются, поэтому человек старится.

Идея ввести в организм столовые клетки и стать моложе на 10-20 лет кажется заманчивой, но пока никто не знает, как они действуют. Возможно, они только стимулируют к дальнейшей жизнедеятельности погибающую клетку, а может сами становятся на ее место и начинают активно трудиться. К сожалению, вопросов вокруг стволовых клеток пока больше, чем ответов. Когда ученые выяснят, как происходит действие стволовых клеток, тогда в медицине произойдет настоящий прорыв.

Безусловно, у стволовых клеток есть будущее. А пока к их использованию врачи советуют подходить крайне осмотрительно. К сожалению, в России нет ограничений на применение эмбриональных стволовых клеток и поэтому сейчас во многих косметологических салонах можно найти рекламные букеты, обещающие омолодить и оздоровить стволовыми клетками.

Но на практике это инъекции вытяжек из тканей эмбрионов, а они могут вызвать аллергические реакции и даже отторжение.

А если же процедура проводится не в лаборатории, то есть риск, что клеточный материал может быть заражен.

Откуда берут стволовые клетки для омоложения?

Сейчас в российских косметических центрах используют несколько видов стволовых клеток:

Эмбриональные стволовые клетки. Их получают из печени, поджелудочной железы, мозга абортированных человеческих зародышей, а затем культивируют в материале, по составу похожем на сыворотку крови. Весь полученный биоматериал после проверки на наличие вирусов помещается на хранение в жидкий азот.
Клетки пуповины новорожденных, костный мозг человека. Лечение пуповинными клетками особенно эффективно между членами одной семьи. В России есть банк стволовых клеток, в котором могут хранить пуповинную кровь. Пункцию костного мозга берут из подвздошных костей таза взрослого человека, после чего в лаборатории выращивают многомиллионную колонию.
Стволовые клетки, выделенные из жировой ткани.

С этической точки зрения применение стволовых клеток ради омоложения скомпрометировано скандалами вокруг забора эмбриональных стволовых клеток от абортивного материала. При этом считается, чем на более позднем сроке проводится аборт, тем лучше качество стволовых клеток. Поэтому в странах, где активно используются клеточные технологии, отмечается резкий рост количества абортов на поздних сроках… По мне вообще бесчеловечный метод, из абортированных детей выделять клетки…На смерти строить бизнес..

После инъекций клетки организма начинают делиться «как у младенца» активно, поэтому человек как бы молодеет. Но какие последствия может оказать такое омоложение конкретному человеку, пока никто сказать не может. В любом случае — это стресс для немолодого организма, на фоне которого может развиваться любая патология.

Последние исследования американских ученых показали, что стволовые клетки действительно обладают противоположными свойствами. Одни из них препятствуют развитию рака, а другие сами могут перерождаться в раковые клетки, которые и дают начало развитию опухоли. В лечении стволовыми клетками пока много неясного и необходимы дальнейшие научные исследования, чтобы можно было гарантировать 100% безопасность лечения и омоложения ими организма.

Все больше в прессе появляется информации о том, что в преждевременной смерти известных актёров Дмитрия Хворостовского, Жанны Фриске, Александра Абдулова, Олега Янковского, Валентины Толкуновой, Анны Самохиной и Любови Полищук свою роль сыграло лечение эмбриональными стволовыми клетками. Все они прибегали к помощи клеточной терапии. Верить ли этим слухам? Не знаю. Я вообще сомнительно отношусь к таким информациям. Одно я знаю точно, пока стволовые клетки и их действия до конца не изучены лучше воздержатся от такого метода омоложения. Тем более если эти клетки эмбрионального происхождения..Нельзя омолаживаться за счет мертвых! Ни к чему хорошему это не приведет

Источник

Содержание:

Вокруг клеточной терапии ходит много легенд и мифов. Кто-то уверяет, что это панацея от всех болезней и давно искомый человечеством эликсир молодости, а кого-то подобное утверждение заставляет сомневаться в его истинности. Мы решили разобраться, что представляет собой лечение стволовыми клетками, и так ли оно действенно, как утверждают врачи частных клиник.

Что такое стволовые клетки?

Стволовыми (недифференцированными, незрелыми) клетками называются клетки-предшественники, обладающие двумя уникальными свойствами:

способностью к бесконечному делению;

отсутствием каких-либо признаков видовой (тканевой) принадлежности.

Клетки

Объясним подробнее. Клетки кожи, волос, сердечной мышцы, печени и других человеческих органов имеют свои особенности, отличающие (дифференцирующие) их друг от друга. Стволовые клетки таких отличительных признаков не имеют. Можно сказать, они универсальны, и именно поэтому служат ценным материалом, из которого ученые пытаются выращивать человеческие органы для трансплантации.

Первой стволовой клеткой является зигота (оплодотворенная яйцеклетка), из которой в ходе интенсивного деления формируется эмбрион. Какие-то клетки после деления остаются стволовыми, а какие-то идут по пути дифференциации, т. е. из них потом развиваются ткани и органы человека.

Стволовые клетки: виды

Существуют 3 основных вида стволовых клеток:

эмбриональные. Содержатся в эмбрионе, находящемся на ранней стадии развития, отличаются плюрипотентностью — способностью преобразовываться в любые другие типы клеток. Они не вырабатывают антигены, а потому не отторгаются при трансплантации, чем весьма привлекают медиков. Однако эти же клетки часто провоцируют появление раковых опухолей;

фетальные. Выделяются из абортивного материала, извлеченного в ходе прерывания беременности на 9-12 неделях. У них наблюдаются зачатки дифференциации, а потому их используют при лечении только определенных органов;

взрослые (постнатальные). Их вместилищем служат костный мозг и кровь пуповины. Если методы получения клеток первых двух видов сложно назвать этичными, то использование постнатального материала никаких нареканий с точки зрения морали не вызывает.

Криохранилище

В свою очередь, постнатальные клетки тоже имеют разновидности, среди которых выделяют:

гемопоэтические — дающие начало клеткам крови;

мезенхимальные — из них впоследствии образуются внутренние органы;

тканеспецифичные — закладывающие основу для формирования кожных покровов, связок, костей;

нейрогенные — «родители» клеток, имеющих отношение к нервной системе.

Источниками стволовых клеток служат:

костный мозг, фрагменты которого извлекаются путем пункции;

Пункция

пуповинная кровь, которую сливают из перерезанной пуповины сразу после рождения ребенка;

венозная кровь — ее берут с помощью шприца;

материал, полученный в результате аборта;

ткани и органы людей, недавно скончавшихся, к примеру, в результате аварии;

зигота, образованная путем искусственного оплодотворения;

жировая ткань.

В большинстве случаев лечение стволовыми клетками проводится с помощью материала, извлеченного из пуповинной крови, полученного в результате аборта и из костного мозга. Другие источники используются исключительно в исследовательских лабораториях.

Какие болезни лечатся клеточной терапией?

В чем заключается механизм клеточной терапии? Стволовые клетки вводят (медики называют этот процесс трансплантацией) в больной орган либо в пространство возле него. Они начинают активно делиться, восстанавливая поврежденные болезнью или травмой ткани и подстегивая иммунитет. В результате организм сам себя исцеляет.

Список болезней, в борьбе с которыми применяется лечение стволовыми клетками, обширен. В мире клеточную терапию используют при следующих заболеваниях:

Таблица заболеваний

Список болезней

Однако не стоит рассматривать лечение стволовыми клетками как универсальное средство от всех болезней. По словам медиков, пока не найдены способы победить с помощью клеточной терапии онкологические заболевания (кроме рака крови, который можно вылечить путем пересадки костного мозга), СПИД, катаракту, вирусные гепатиты, менопаузу и глаукому.

Более того, клеточная терапия, как и любая другая, имеет ряд осложнений. Во-первых, клетки часто не попадают в нужный орган, и лечебный эффект сводится к нулю. Во-вторых, несмотря на серьезную подготовку, клеточный материал нередко отторгается организмом, вызывая различные иммунные реакции. И наконец, в-третьих, лечение стволовыми клетками может привести к образованию злокачественной опухоли.

Из этических соображений и ввиду отсутствия полномасштабных исследований законодатели ограничили применение данного метода. Так, в Украине использование клеточной терапии разрешено только в трех случаях: для лечения панкреонекроза (отмирание тканей поджелудочной железы), хронической ишемии конечностей (поражение кровеносных сосудов рук и ног, приводящее к кислородному голоданию частей тела) и сильные ожоги, при которых показана пересадка кожи.

В России закон об использовании биомедицинских клеточных продуктов был принят совсем недавно — в июне 2016 года, и как говорят эксперты, результатов следует ожидать не ранее 2019-го. Чего стоит ожидать от этого правового акта, смотрите в видео:

Мифы и правда о стволовых клетках

Клеточные биотехнологии — новое слово в медицине, а потому вокруг них существует много спекуляций. Например, пару лет назад производители косметики вывели на рынок новую линейку омолаживающих кремов, в состав которых якобы входили стволовые клетки. Покупательницам обещали обретение второй молодости. Однако на деле эффект ничем не отличался от действия обычных косметических средств. А объясняется все просто: стволовые клетки в кремах не выживают.

Но если изготовители косметики нанесли урон только кошельку доверчивых покупательниц, то предприимчивые медики, быстро сообразившие, как можно обогатиться на человеческом горе, замахнулись на гораздо большее — жизни нерожденных детей.

Поскольку наибольшим спросом пользуются эмбриональные и фетальные клетки, врачи начали делать на них бизнес. Схема проста: абсолютно здоровой беременной женщине под предлогом наличия медицинских показаний назначался аборт. Абортивный материал изымался и за большие деньги отдавался в частные клиники. Подробнее об этом смотрите в видео:

И с точки зрения законодательства, запрещающего торговлю человеческими органами, и по мнению Церкви, считающей, что аборт является убийством, врачи, идущие на подобные действия, являются преступниками.

Возможно, в скором времени эта тема исчерпает себя, поскольку исчезнет необходимость в извлечении стволовых клеток из эмбрионов. В 2012 году японский ученый Яманака получил Нобелевскую премию за свое открытие в области биомедицины. Он обнаружил, что, воздействуя определенным образом на любые клетки человеческого организма, можно вернуть их в состояние стволовых.

Пока же эта технология отрабатывается и совершенствуется, постарайтесь не попасть в ловушку. Если вас направляют на аборт по состоянию здоровья, проверьтесь в другой клинике — это позволит избежать подложного диагноза и сохранить ребенка. Родив малыша, потребуйте отдать вам пуповину и содержащуюся в ней кровь. Сейчас есть криобанки, в которых можно сохранить этот клеточный материал, и кто знает, возможно, в будущем он спасет жизнь вашим детям.

Источник