Стовбурові клітини - це недиференційовані клітини, що мають здатність розвиватися в клітини різних тканин і органів. У багатьох тканинах вони грають роль свого роду внутрішньої системи відновлення - вони можуть ділитися, доповнюючи і замінюючи інші клітини, практично безмежно, поки людина або тварина ще живі. Коли стовбурова клітина ділиться, у кожній з нових утворилися клітин є потенціал або залишитися стовбурової клітиною, або стати клітиною іншого типу з більш спеціалізованими функціями - наприклад, м'язової кліткою, червоної кров'яної клітиною, або клітиною головного мозку.

Від клітин інших типів стовбурові клітини відрізняють дві важливі характеристики. Перше - вони є недифференцированными клітинами, здатними оновлюватися шляхом клітинного поділу, іноді - після тривалих періодів бездіяльності. Друге - в певних фізіологічних або експериментальних умовах може бути индуцировано їх перетворення в клітини тканин або органів, що володіють певними функціями. У деяких органах, наприклад, в кістковому мозку і в кишечнику, стовбурові клітини постійно діляться, щоб відновлювати і замінювати зношені або пошкоджені тканини. В інших органах, однак, наприклад, у підшлунковій залозіДіабет і підшлункова залоза - речі, які необхідно знати і в серці, стовбурові клітини діляться тільки за особливих обставин.

Види стовбурових клітин

До недавнього часу вчені працювали, переважно, з двома видами стовбурових клітин тварин і людини: ембріональними і дорослими, або соматичними, стовбуровими клітинами. Про функції і характеристики цих клітин ми поговоримо нижче.

Вперше вчені змогли отримати ембріональні стовбурові клітини ембріона миші понад 30 років тому, в 1981 році. Ретельне дослідження біології стовбурових клітин мишей призвело до того, що в 1998 році був відкритий метод отримання стовбурових клітин з ембріона людини і вирощування клітин в лабораторії. Ембріони, що використовувалися для цих досліджень були створені для репродуктивних цілей методом запліднення в пробірці. Ті ембріони, які не знадобилися для цих цілей, були, за згодою донора, передані для досліджень. У 2006 році вчені зробили ще один прорив - вони виявили умови, при яких деякі спеціалізовані зрілі клітини можна генетично «перепрограмувати» так, щоб вони придбали характеристики стовбурових клітин.

Стовбурові клітини важливі для живих організмів з багатьох причин. У ембріона віком від 3 до 5 днів - бластоцисти, вже є стовбурові клітини, з яких потім розвинеться весь організм - серце, легені, шкіра, кістки, і так далі. В деяких тканинах дорослого організму стовбурові клітини компенсують природний знос органів і допомагають відновитися після травм і хвороб.

Унікальні регенеруючі здібності стовбурових клітин відкривають нові можливості для лікування таких хвороб, як діабет і серцево-судинні захворювання. Однак попереду ще багато роботи в лабораторних і клінічних умовах, перш ніж ми зрозуміємо, як саме лікувати хвороби з їх допомогою.

Лабораторні дослідження стовбурових клітин дозволяють вченим дізнатися більше про їх особливості та можливості. Вже зараз вчені використовують стовбурові клітини в лабораторіях, щоб розробляти і тестувати нові ліки, а також вивчати нормальний ріст і виявляти причини виникнення уроджених вад. Вивчення стовбурових клітин - одне з найбільш багатообіцяючих і захоплюючих напрямків у сучасній біології та медицині і тут, очевидно, зроблено ще далеко не всі відкриття.

Унікальні властивості стовбурових клітин

У всіх стовбурових клітин, незалежно від того, як вони отримані, є три загальні властивості: вони здатні ділитися і оновлюватися протягом тривалих періодів: вони не є спеціалізованими; вони можуть перетворюватися в спеціалізовані клітини.

На відміну від м'язових, кров'яних або нервових клітин, які в нормі не реплікуються, стовбурові клітини можуть правильно безліч разів.

Сьогодні вчені намагаються відповісти на два найважливіших питання, пов'язаних зі стовбуровими клітинами:

• Чому ембріональні клітини можуть розмножуватися в лабораторії протягом року і більше, не диференціюючись (не перетворюючись в спеціалізовані клітини тканин або органів), а більшість неэмбриональных стовбурових клітин цього не можуть?
• Які фактори в живих організмах у нормі регулюють проліферацію (розмноження шляхом клітинного поділу) та самовідновлення стовбурових клітин?

Відповіді на ці запитання допомогли б зрозуміти, як регулюється проліферація клітин під час нормального ембріонального розвитку і під час аномального ділення клітин, що призводить до ракуРак грудей - вирок? . Ця інформація також допомогла б вченим більш ефективно вирощувати в лабораторіях ембріональні і дорослі стовбурові клітини.

Специфічні фактори та умови, які дозволяють стволовим клітинам залишатися недифференцированными, представляють великий інтерес для вчених. Фахівцям знадобилося багато років досліджень, проб і помилок, перш ніж вони змогли виділяти стовбурові клітини і підтримувати їх життєдіяльність в лабораторних умовах таким чином, щоб уникнути їх спонтанного перетворення в специфічні клітини. Після того, як були отримані стовбурові клітини миші, минуло два десятиліття, перш ніж вчені змогли виростити ембріональні стовбурові клітини людини. Тепер важливо зрозуміти, які сигнали зрілого організму стимулюють проліферацію стовбурових клітин, чому вони залишаються недифференцированными саме до того моменту, як з'явиться необхідність їх використовувати.

Ще одне фундаментальне властивість стовбурових клітин полягає в тому, що у них немає структур, характерних для клітин певних тканин або органів. Наприклад, стовбурові клітини не можуть взаємодіяти з сусідами і качати кров (як клітини серцевого м'яза), або транспортувати молекули кисню через кровотік (червоні кров'яні тільця). Однак вони можуть перетворитися в будь-спеціалізовані клітини - це називається диференціацією. Коли клітина диференціюється, вона проходить через кілька етапів, на кожному з них стаючи все більш спеціалізованою. Поки вчені тільки починають розуміти сигнали усередині і поза клітин, які призводять до диференціації. Внутрішні сигнали контролюються генами клітин, які є частиною ланцюжка ДНК, і в яких закодовані інструкції щодо клітинних структур і функцій.

Зовнішніми сигналами для клітинної диференціації служать хімічні речовини, які виділяють інші клітини; фізичний контакт з сусідніми клітинами; а також активність деяких молекул.

Однак диференціація стовбурових клітин, як і раніше, залишає багато питань. Наприклад, є внутрішні і зовнішні сигнали диференціації клітин однаковими для стовбурових клітин усіх типів? Можна виділити специфічний набір сигналів, що призводить до перетворення стовбурових клітин в клітини певного типу? Якщо на ці питання вдасться відповісти, можливо, вчені зможуть знайти нові способи контролювати диференціацію стовбурових клітин в лабораторіях і вирощувати клітини і тканини, які потім можна буде використовувати, наприклад, для клітинної терапії.

Дорослі стовбурові клітини зазвичай генерують клітини тих тканин, в яких вони живуть. Наприклад, кровотворні (гемопоетичні) стовбурові клітини в кістковому мозку в нормі диференціюються в різні типи клітин крові. Вважається, що з гемопоетичних стовбурових клітин не можуть сформуватися, наприклад, нервові клітини, або клітини головного мозку. В останні роки проводилося багато досліджень з метою показати, що стовбурові клітини з однієї тканини можуть формувати клітини абсолютно інших тканин, проте це досі не доведено і є предметом суперечок в науковому співтоваристві.

Причини облисіння

З-за гормональних змін, роздратування або пошкодження, деякі волосяні фолікули мають більш коротку фазу зростання і виробляють більш тонкі і короткі волосяні стрижні. Волосся проходять цикл, протягом якого чергуються фази росту і спокою. Хід кожного циклу залежить від конкретної людини. Але в цілому фаза росту волосся на голові, відома як анаген, як правило, триває два-три роки. У цей час волосся відростає приблизно на 1 см на місяць. Фаза спокою називається телоген. Цей етап звичайно триває три-чотири місяці. В кінці фази спокою волосся випадає, і на його місці починає рости новий. Як тільки волосся випадає, стадія зростання починається знову.

У більшості людей зазвичай випадає від 50 до 100 волосин на день. Але оскільки на шкірі голови росте близько 100 000 волосся, це кількість випавшого волосся не повинно викликати помітне порідіння волосся на голові.

Поступове порідіння волосся є нормальною частиною процесу старіння. Тим не менш, випадання волосся може призвести до облисіння, якщо швидкість випадання перевищує швидкість відростання, якщо нові волосся тонше, ніж випали, або коли волосся випадає клаптиками.

Причини певних типів випадіння волосся

• Андрогенне облисіння (андрогенна алопеція)

В жіночому і чоловічому типах облисіння час росту волосся коротшає, і волосся вже не такі густі або міцні. З кожним циклом росту волосся вкорінюються більш поверхнево і легко випадають. Ключову роль тут, ймовірно, грає спадковість. Випадки андрогенетичної алопеції з боку обох батьків підвищують ризик облисіння. Спадковість також впливає на вік, в якому людина починає втрачати волосся, і на швидкість розвитку, структуру та ступінь облисіння.

• Рубцева алопеція

Цей тип постійного випадіння волосся виникає, коли запалення пошкоджує волосяний фолікул і залишає рубець на ньому. Це запобігає зростання нового волосся. Цей стан можна спостерігати при деяких захворюваннях шкіри, в тому числі таких як червоний вовчак або червоний плоский лишай. Причини, що викликають це запалення, невідомі.

• Вогнищева алопеція

Це захворювання класифікується як аутоімунне, але причина його невідома. Люди, у яких розвивається вогнищева алопеція, як правило, перебувають у доброму здоров'ї. Деякі люди можуть мати й інші аутоімунні захворювання, включаючи захворювання щитовидної залозиЗахворювання щитовидної залози - жінки у групі ризику. Деякі вчені вважають, що є люди, генетично схильні до розвитку осередкової алопеції, і що якийсь чинник, наприклад, вірус або щось в навколишньому середовищі, провокує розвиток цього стану. Мали місце в родині випадки осередкової алопеції роблять людину більш схильною до її розвитку. При осередкової алопеції волосся зазвичай виростають знову, але іноді волосся випадають і відростають кілька разів.

• Телогеновая алопеція

Цей тип облисіння, як правило, відбувається із-за змін в нормальному циклі зростання волосся. Це може статися, коли щось, що стало шоком для організму - емоційним або фізичним – передчасно штовхнуло коріння волосся у стан спокою. Постраждалі зростаючі з цих коренів волосся випадають. Через місяць або два волосяні фолікули стають активними знову, і починають рости нові волосся. Телогеновая алопеція може послідувати за емоційним розладом, таким, як смерть у родині, або фізіологічним стресом, таких як висока температура, раптова або надмірна втрата ваги, екстремальна дієта, недостатність харчування, хірургічна операція, або порушення обміну речовин. Волосся, як правило, знову відростає, як тільки зникає причина, що викликала їх випадання, але це зазвичай займає місяці.

• Тракційна алопеція

Надмірно часті укладання або зачіски, в яких волосся занадто туго затягнуті, можуть стати причиною тракційної алопеції. Якщо припинити стягувати волосся, поки не утворився рубець шкіри голови, і не сталося необоротне пошкодження коріння, волосся зазвичай знову відростають.

Інші причини облисіння

• Погане харчування

Недостатня кількість білка або заліза в раціоні або погане в інших відносинах харчування може привести до втрати волосся. Химерні і строгі дієти, а також деякі захворювань, такі як розлади харчової поведінки, також є причинами облисіння.

• Ліки

Деякі препарати, які призначаються для лікування подагри, артриту, депресії, серцевих захворювань і високого артеріального тиску, у деяких людей можуть викликати випадання волосся. У деяких жінок волосся можуть випадати під час прийому протизаплідних таблеток.

• Захворювання

Втрату волосся можуть викликати такі захворювання як цукровий діабетЦукровий діабет - грізна і невиліковна хвороба і вовчак.

• Медикаментозне лікування

Хіміотерапія та променева терапія можуть призвести до розвитку облисіння. В цих умовах можуть постраждати здорові, зростаючі волосся. Після закінчення лікування волосся зазвичай починають знову зростати.

• Гормональні зміни

Гормональні зміни і порушення балансу гормонів іноді викликає випадання волосся. Причиною можуть стати вагітність, пологи, припинення прийому протизаплідних таблеток, настання менопаузи, порушення функції щитовидної залози. Випадання волосся може відбутися через три місяці після гормональних змін, і ще три місяці потрібно для того, щоб волосся могли вирости заново. Під час вагітності природно мати більш густі, більш пишні волосся. Також нормально втратити більше волосся, ніж зазвичай, приблизно через три місяці після пологів. Якщо порушення гормонального балансу пов'язано з надмірною виробленням тестостерону, може статися порідіння волосся на маківці голови. Відновлення гормонального балансу може зупинити випадіння волосся.

• Процедури для волосся

Хімікати, що використовуються для фарбування, тонування, освітлення, випрямлення або хімічної завивки волосся можуть призвести до пошкодження і випадання волосся, якщо ними зловживати або робити їх неправильно. Якщо волосся пошкоджені, то занадто часті укладання і надмірне розчісування також може привести до випадання волосся.

• Інфекції шкіри голови

Інфекції, наприклад, стригучий лишайСтригучий лишайЛишай - не тільки інфекційне захворювання - як не залишитися без волосся можуть проникати у волосся і шкіру голови, що призводить до втрати волосся. Після того як інфекції лікуються, волосся зазвичай виростають знову. Стригучий лишай та грибкову інфекцію, як правило, можна вилікувати зовнішніми або прийнятими всередину протигрибковими препаратами.

• Тріхотілломанія

Тріхотілломанія є одним з видів психічних захворювань, при якому хворі відчувають непереборне бажання висмикувати волосся з голови, брів, або інших ділянок тіла. Висмикування волосся з голови часто залишає у них на голові неоднорідні лисини. Щоб зірвати ці прогалини, хворі можуть піти на багато чого. Причини трихотилломании досі вивчаються, і ніяких конкретних причин поки що не знайдено.