Мезенхимальные стволовые клетки
MSC могут быть выделены из различных источников. Во-первых описано в костном мозге, MSC были широко охарактеризованы в пробирке с помощью экспрессии маркеров, таких как стро -1, CD 146 или CD44 . STRO -1 клеточной поверхности антиген используется для идентификации остеогенные предшественников в костном мозге , CD 146 с перицитов маркер, и CD44мезенхимальных стволовых клеток маркера. MSC обладают высокой способностью к самообновлению и потенциал дифференцироваться в мезодермальных линий , образующих таким образом хрящ , кость, жировой ткани , скелетных мышц и стромы соединительной ткани . Потенциал стоматологической MSC для регенерации и ремонта зубов была тщательно изучена в последние годы . Ниже мы обсудим мезенхимальные клетки-предшественники , которые были оценены для зубов инженерных puiposes , таких как предшественников , полученных из зубов и костного мозга .
Эпителиальные стволовые клетки из развивающихся моляров
Несколько исследований описывают использование эпителиальных стволовых клеток, отделённых от новорожденного или молодых животных, как правило, из третьих моляров. В этих исследованиях, эпителий был отделен от других клеток, а затем был усилен и связан с MSC (возникло из одного и того же зуба) in vitro в контакте с биоматериалами, такими, как коллагеновые губки или синтетических полимеров. Эти подходы являются перспективными для формирования зубов и/или их регенерации. Однако применение в клинической практике сложно, если не сказать нереально, поскольку это требует использовать зародыш зуба у детей. Использование аутологичных стволовых клеток является более желательным, но возникает вопрос, где найти хороший и надежный источник.
|
|
|
Эпителиальные стволовые клетки из корневой части резца грызунов
Резец грызуна является уникальной моделью для изучения зубных эпителиальных стволовых клеток, в отличие от человека, резцы или других позвоночных, этот зуб растет в течение всей жизни. Эпителиальные стволовые клетки содержаться в нише, которая находится в апикальной части резца грызуна, эпителий которой отвечает за непрерывный рост эмали, изготовления матрицы. Из этой части недифференцированные эпителиальные клетки мигрируют в направлении передней части резца и рождают амелобласты. Хотя эти результаты имеют важное значение для понимания механизмов самонаведения, обновления и дифференциации стволовых клеток, эти исследования не могут быть использованы для лечения людей, так как это потребовало бы введения клеток грызуна в человеческий рот.
Зубные эпителиальные стволовые клетки могут быть отделены, но это характеризуется сложными проблемами, что сильно ограничивает их клиническое применение в организме человека. Таким образом, требуются другие источники. В идеале эти источники должны быть легко доступны, свободные от взрослых особей и производные ячейки должны иметь потенциал для изготовления матрицы. Использование не зубных эпителиальных стволовых клеток станет возможным только при передаче генов с создание одонтогенного потенциала. (рис. 9.29).
|
|
|
Ассоциация эпителиальных и мезенхимальных стволовых клеток
Поскольку зубы формируются из двух разных тканей, строительство зуба логически требует ассоциации/сотрудничество одонтогенной мезенхимальной и эпителиальной клетки. Рекомбинация диссоциированных зубных эпителиальных и мезенхимальных тканей зуба приводит к образованию как in vitro, так и in vivo. Многочисленные попытки были сделаны с весьма многообещающие результаты. Различные группы клеток зубов, полученных от крыс, мышей, свиней были отобраны и успешно имплантированы в сальник ослабленных животных. Во всех отчетах описывалось наличие как дентина и эмали. Это означает, что рекомбинированные клетки могут реорганизовать себя в виде отдельных слоев и, кроме того, что они могут дифференцироваться, как положено, в одонтобласты и амелобласты.
|
|
|
 |
В большинстве этих исследований, клетки были непосредственно посеян на биоматериалы без каких-либо дополнительных процедура in vitro. В исследованиях, в том числе in vitro, до трансплантации in vivo, результаты могли бы оказаться под влиянием нескольких критических параметров, таких, как наличие или отсутствие в сыворотке крови, типа сыворотки, состава питательных сред, плотность клеток и соотношение между эпителиальных и мезенхимальных клеток. По этим причинам, окончательный и универсальный протокол для формирования зубов не существует до сих пор. Что и делает все зубы с эмалью и дентином структур in vivo-это реальность
и не утопия. Однако, эти биоинженерных зубы не были произведены так как отсутствуют некоторые важные элементы, например, тканей пародонта, которые помогают правильному закреплению в альвеолярной кости. В последнее время, новый подход был предложен для выращивания зубов мыши в нижней челюсти. В этом исследовании, эпителиальные и мезенхимальные клетки последовательно сеяли в коллагеновый гель, затем имплантировали в полость зуба взрослых мышей. С помощью этой техники 
присутствие всех стоматологических структур, таких как одонтобласты, амелобласты, зубной пульпы, кровеносные сосуды, коронка, периодонтальные связки, корень и альвеолярной кости были соблюдены. Таким образом, внедрение этих клеток в челюсть домашних животных с последующим развитием, созреванием и ростом зуба (рис. 9.30), указывает на то, что стволовые клетки могут быть использованы в будущем для замещения отсутствующих зубов у людей.
|
|
|
Несмотря на выдающиеся достижения в биоинженерии зуба, такая технология может быть применена для человека как
восстановительная стоматология по одной простой причине: эпителиальные и мезенхимальные клетки, используемые для восстановление зубов должны быть донорскими. Проблема, которая остается, - это найти новый и легко доступный источник эпителиальных и мезенхимальных стволовых клеток, которые могут быть перепрограммированы для одонтогенного потенциала, а затем, связанные в виде нормального функционального зуба. Еще одной альтернативой может быть использование генетически модифицированных клеток, экспрессирующих специфические гены. В идеале, этот подход должен обеспечивать неограниченный источник клеток и внедрение новой генетической информации для перепрограммирования не зубных клеток в клетки с приобретенными одонтогенными свойства. Хотя этот метод обеспечивает нам неограниченный источник эпителиальных клеток и показывает потенциал генетически модифицированных клеток, которые могут быть использованы для технологий зуба, многие вопросы будут разрешены. Какой ген должен быть использован для запуска одонтогенный программы? Только одного гена достаточно, чтобы перепрограммировать клетки к зубу конкретной ячейки?
Заключение
Взятые вместе, все последние данные четко указывают на то, что контроль морфогенеза и дифференцировка являются проблемой, которая требует глубокого понимания клеточных и молекулярных явлений, вовлеченных в разработку, ремонт и восстановление зубов. Выявление несколько типов эпителиальных и мезенхимальных стволовых клеток зуба и знание молекул, участвующих в судьбе стволовых клеток является значительным достижением. In vitro и in vivo эксперименты с помощью этих клеток предоставили многообещающие результаты иллюстрируются составления полного зуб со всеми стоматологическими структурами, в том числе клетоками и внеклеточного матрикса. Однако многие проблемы остаются нерешенными для клинического использования этих технологий. Использование животных в человеческих клетках ограничивается риском иммунного отторжения.
Кроме того, отделение аутологичных стволовых клеток требует источник легкодоступной клетки без необходимости хирургического вмешательства. Может быть, можно заменить зубные мезенхимальные стволовые клетки, стволовыми клетками другого происхождения. В настоящее время, не представляется возможным, что это 
случай для эпителиальных стволовых клеток. Надежный источник эпителиальных стволовых клеток для этой цели еще предстоит определить. Альтернативным решением является - это использование искусственных коронок. Биоинженерый трехмерный матрикс, состав которого более или менее аналогичный органам реконструкции с добавлением факторов роста может облегчить трансплантацию и дифференцировку стволовых клеток (рис. 9.31). Однако, инжинерию заменителей зуба трудно расширить, так как они дорогостоящие, отнимающих много времени и несовместимые с лечением зуба. Научных знаний не хватает, да и основная задача клеточной терапии - найти компромисс между пользой пациентам, регулирующими органами, увеличением стволовых клеток, требованиями, расходами, охватом медицинского страхования и ролью фармацевтических компаний.
Обещанные исследования (Рис. 9.32)
 |
Глава 10 Заключение
Стволовые клетки - это первичные клетки, которые находятся во всех многоклеточных организмов. Они неспециализированные клетки, которые развиваются в специализированные клетки, которые составляют разные виды тканей в организме человека. Они жизненно важны для развития, роста, техническому обслуживанию и ремонту нашего мозга, костей, мышц, нервов, крови, кожи и других органов. Они сохраняют способность обновлять их через митотическое деление клеток и могут дифференцироваться в разнообразные специализированные типы клеток. Стволовые клетки не являются надуманными и научной фантастикой, но в один прекрасный день они станут частью каждого практикующего клинициста. Для решения неотложных проблем для исследователей не только, чтобы быть лучше подготовленными к решению вопросов, что их пациенты имеют относительно клеточной терапией, но и ознакомиться со спектром инструментов, которые они могут иметь в ближайшем будущем для восстановления формы и функции эффективно.
Как стволовые клетки можно выращивать и преобразованы в специализированные клетки, с характеристиками в соответствии с клетки различных тканей, мышц или нервов через клеточные культуры, использование их в терапевтических целях было предложено. В частности, эмбриональные клеточные линии, аутологичные стволовые клетки, генерируемой с помощью терапевтического клонирования, и высокопластичных взрослых стволовых клеток из пуповинной крови или костного мозга преподносится в качестве перспективных кандидатов. В лаборатории, исследователи изучают способы, чтобы уговорить стволовые клетоки дифференцироваться в специализированные типы клеток, и создать условия, при которых стволовые клетки размножаться в течение длительных периодов времени. Если эти уникальные свойства могут быть поняты и использованы, стволовые клетки обладают большим потенциалом в качестве средства для медицинских исследований.
Для ученых, с помощью стволовых клеток, изучение основных процессов эмбрионального развития, в том числе процессы, которые приводят к генетические заболевания и аномалии. Они также проводят исследования, чтобы увидеть, как стволовые клетки могут быть непосредственно использованы для лечебных целей. Даны необходимые питательные вещества, стволовые клетки могут размножаться в лаборатории, без разделения, и, таким образом, создать линии стволовых клеток. Такие клеточные линии, являются ценными, поскольку они позволяют исследователям для работы с количествами, генетически идентичного материала в различное время и месте.
Исследования стволовых клеток и ее приложения проведения научных и медицинских работ. Как и другие мощные технологии, они создают проблемы и риски. Если мы хотим реализовать преимущества, отвечать на вызовы, и избежать рисков, исследование стволовых клеток, должны проводиться в условиях эффективной, подотчетной системы социального контроля и управления, как на национальном, так и международном уровнях. В заключение - возможности применения стволовых клеток кажутся бесконечными. Возможность отделить и в некоторых случаях использовать культуры взрослых стволовых клеток может привести в будущем к тому, что их можно будет использовать для лечения различных нарушений -генетические нарушения и применение гемопоэтических стволовых клеток для лечения не только аутоиммунных заболеваний, а также различные генетические нарушения, выходящие за пределы.
Даже тогда, когда эта технология делает всего лишь один маленький шаг вперед, мир по-прежнему содрогается перед потенциалом нравственной и этической опасности, открывая ящик Пандоры «репродуктивное клонирование человека». Технология репродуктивного клонирования в настоящее время слишком мала, чтобы быть выполнимыми требования для восстановления потерянного ребенка или любимого человека. Но биология стволовых клеток развивается невероятно быстрыми темпами, и с мощным потенциалом для использования этой технологии в лечении. Кроме того лечению различных доселе угрожающих жизни нарушений. Таким образом, крайне важно, поскольку мы начинаем новое тысячелетие, что наши ученые сидят за круглым столом с остальным человечеством, и вместе решают эти очень трудные моральные и этические проблемы, которые затрагивают суть самой жизни стволовых клеток (рис. 10.1).
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!