Tüvirakkude arengu tee sõltub selle kujust
Viimati vaadatud: 16.10.2021
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Tüvirakkude suunamiseks vajaliku arengu tee juurde ei ole vaja seda varustada asjakohaste hormoonide ja teiste biokeemiliste signaalidega, piisab lihtsalt selleks, et sundida seda soovitud koe rakku kuumaks võtma.
Mis põhjustab tüvirakkude omakorda teise, täpselt määratletud rakuliiki? Kuidas näiteks luu tüvirakud õpivad, et nad peavad muutuma pigem luu, mitte kõhreks? Need küsimused on nii fundamentaal- kui ka rakendusuuringute jaoks väga olulised. Regeneratiivses meditsiinis asendatakse haiged kuded tüvirakkudelt tervetena ja arstid peaksid olema kindlad, et tüvirakud muutuvad õigeks kudedeks.
On teada, et sellised rakud järgivad keemilisi signaale: hormoon võib käskida tüvirakke, et tekitada üks või teine küpset kude. Seevastu on tõendeid selle kohta, et rakkude diferentseerumine sõltub pinnatüübist, millel rakukultuur elab ja mitmekordistub: selle saatus määrab raku kontakti substraadiga. Riikliku Standardi- ja Tehnoloogiainstituudi (USA) teadlased viitavad sellele, et tüvirakkude muundumine sõltub sellest, mis kujul ta peaks võtma.
Tüvirakkude kudede kasvatamiseks kasutavad meditsiinid ajutisi polümeerseid implantaate, mis toimivad substraadina, kolmemõõtmeline sihtasutus. Skeleti implantaat korraldab rakke ruumis ja suunab nende kasvu. Eksperimendis tegi teadlaste luukoe tüvirakud istutamiseks mitut tüüpi implantaate, mis erinesid ruumilist struktuuri. Sellisel juhul kasvatati rakke ilma hormoonide või muude ainete lisamisega, mis võiksid "öelda" nende arengutee kohta. Sellest tulenevalt hakkasid tüvirakud koguma kaltsiumi ainult viiel juhul, mis näitab nende muundumist küpseks luuraksiks. Sellel substraadil asetseva tugipunkti edukaks saavutamiseks peavad rakud venima ja andma pikkade protsesside, st küpsena osteotsüütide kujul.
Seega, nagu autorid kirjutasid biomaterjalide ajakirjas, võib tüvirakke suruda soovitud arenguteele ilma keemiliste signaalikokteilideta. Piisavalt, et anda neile iseloomulik vorm, mis on omane soovitud koe rakkudele.
Esmapilgul on tulemus kummaline ja arusaamatu. See on nagu ütlus: õpilased saavad arstideks, sest meditsiinipraktikas on nad sunnitud kandma valgeid riideid. Teadlased ei ole veel selgitanud, kuidas rakkude morfoloogia määrab nende käitumise. Kuid muidugi on uute kudede kasvatamise ruumiline meetod odavam ja lihtsam kui signaali-keemiline "kasvatamine".