Ústav histologie a embryologie, 1. LF UK Univerzita Karlova v Praze - 1. lékařská fakulta „KMENOVÉ“ BUŇKY Ústav histologie a embryologie, 1. LF UK Praha 2, Alberotv 4 Prof. MUDr. Jindřich Martínek, DrSc. Doc. MUDr. Tomáš Kučera, PhD

K problematice „kmenových“ buněk Za výzkum „kmenových“ buněk bylo uděleno několik Nobelových cen, mají totiž tu vlastnost, že se za určitých okolností mohou změnit v jakoukoli jinou buňku v lidském těle. Významným mezníkem byl rok 1981, kdy se podařilo získat „embryonální kmenové“ buňky u myši, a do té doby se zkouší po celém světě nejrůznější systémy a kombinace, jak je dokázat cíleně diferencovat. V roce 2007 je vyrobil japonský vědec Jamanaka a získal za ně spolu s Gurdonem Nobelovu cenu. Zjistili, že pro „kmenovost“ je rozhodující kombinace čtyř genů, které mění dospělou somatickou buňku zpět v „kmenovou“. Říkáme tomu Jamanakův koktejl. Tak vznikly tzv. indukované „kmenové“ buňky.

V USA, ale také u nás a v Polsku, byly zaznamenány dílčí úspěchy po aplikaci dendritických buněk, odvozených z „kmenových“ buněk, při porušení míchy. Také zprávy o možné léčbě diabetu, kdy nemocnému chybí ve slinivce buňky schopné produkovat inzulin, jsou povzbudivé. „Kmenové“ buňky se řízeně přemění v endokrinní buňky pankreatické, které tuto schopnost mají, a ty jsou pak přeneseny těla pacientům. Ve fázi klinických testů na pacientech se v Anglii pomocí embryonálních a tzv. indukovaných „kmenových“ buněk začíná opravovat oční sítnice, postižená Stargardtovou makulární dystrofií (onemocnění způsobující částečnou slepotu) Tento výzkum ale spíš přešlapuje na místě a úspěchy jsou víceméně u zvířecích modelů. Možná částečně také proto, že ve hře je i vliv farmaceutické lobby. Je možné, že kdyby to začalo fungovat ve velkém, znamenalo by to pro ně obrovský propad.

Kmenové buňky z blastocysty Kmenové buňky z blastocysty. Trophoblastové kmenové buňky (TSC-stem cells) jsou odvozeny z trofektodermové linie (modře) blastocysty a rostou jako kompaktní epitel pod vlivem FGF4 a heparinu. Embryonální kmenové buňky (ESC-embryonic stem cells) představují epiblastovou linii (hnědá) a jsou v podobě uzavřené kolonie kulatých buněk. Extraembryonální entoderm (XEN cells) vzniká z primitivní entodermové linie (zeleně) a má morfologii buněk kulatých nebo hvězdicovitých. Značka představuje srovnatelnou délkovou jednotku. Ralston A, et al.: Clin Genet 2005; 68: 106 - 112 Znaky kmenových buněk: Totipotence – blastomery (asi do 8 buněk) Pluripotence – ESC z pupečníkové krve SC-kostní dřeně Multipotence – krvetvorné a stromální buňky Unipotence – progenitorové buňky

Totální, asynchronní rýhování zygota 2-buněčné stadium 3- a 4-buněčné stadium 7-buněčné stadium „morula“ raná blastocysta Totální, asynchronní rýhování

IMPLANTACE - NIDACE Bezprostřední kontakt blastomer trophoblastu povrchu pozdní blastocysty a epitelové výstelky endometria je rozhodující pro zahájení implantace Vzájemná komunikace obou složek může pokračovat pouze když je tento kontakt a přenos důležitých signálů zajištěn Základním mechanismem, který řídí tento proces je indukce, kdy jedna skupina buněk nebo tkání (induktor) indukuje v jiné skupině (respondér) změny jako např. proliferace nebo diferenciace. Schopnost respondéru přijmout signál se označuje jako induktivní kompetence Signalizace „cell to cell“ může být parakrinní, jako efekt púsobení difusibilních faktorů, nebo juxtakrinní (kontaktní), podmíněný vlivem různých nedifusibilních faktorů. Proteiny zodpovědné za parakrinní signalizaci jsou označnovány jako parakrinní faktory, nebo růstové (growth) a diferenciační faktory (GDFs) Jsou citovány čtyři skupiny takových látek: Fibroblastové růstové faktory (FGFs), aktivované geny WNT, Hedgehogs a Transforming Growth Factors β (TGF)

Z inokulovaného kousku tukové tkáně vycestovává nová buněčná populace

Variabilita vycestované buněřčné populace z inokula

Ad-5_mast_cell-PTPRC Ad-5_mast_cell-CD 68-SIGN

Ad-17. Imunohistochemický průkaz dendritických buněk

TUKOVÁ TKÁŇ A „KMENOVÉ“ BUŇKY