mitä progenitorisolut ovat?

jokainen ihmisen ja muiden nisäkkäiden solu on lähtöisin kantasolujen esiasteista. Kantasolut ovat kantasolujen jälkeläisiä, jotka sitten erilaistuvat edelleen muodostaen erikoistuneita solutyyppejä.
koko ihmiskehossa on monenlaisia kantasoluja. Jokainen kantasolu kykenee vain erilaistumaan soluiksi, jotka kuuluvat samaan kudokseen tai elimeen. Joillakin kantasoluilla on yksi lopullinen kohdesolu, johon ne erilaistuvat, kun taas toisilla on mahdollisuus päätyä useampaan kuin yhteen solutyyppiin.

kantasolut vs. kantasolut

kantasoluilla on kaksi pätevää ominaisuutta. Ensinnäkin kaikilla kantasoluilla on mahdollisuus erilaistua monentyyppisiksi soluiksi. Toiseksi kantasolut kykenevät rajoittamattomaan itsereplikaatioon asymmetrisen solunjakautumisen kautta.
kaikista nisäkkäistä löytyy kaksi laajaa kantasoluluokkaa. Ensimmäiset ovat alkion kantasoluja. Nämä solut syntyvät blastokystan sisemmästä solumassasta varhaisvaiheen alkiossa. Alkion kantasolut ovat suunnitelma, jota käytetään luomaan jokainen solu kehossa. Koska niitä voidaan käyttää minkä tahansa solun luomiseen, niitä kutsutaan pluripotenteiksi.
toinen nisäkkäillä tavattava kantasolutyyppi ovat aikuisten kantasolut (tai somaattiset kantasolut). Toisin kuin pluripotentit alkiokantasolut, aikuisten kantasolut ovat rajoitetumpia suhteessa siihen, millaisia soluja niistä tulee. Toisin kuin alkion kantasolut, joita voitaisiin käyttää minkä tahansa solun luomiseen, aikuisen kantasolut rajoittuvat tietyn sukuhaaran solutyyppeihin, kuten verisoluihin tai keskushermoston soluihin. Tätä differentiaatiopotentiaalin tasoa kutsutaan multipotentiksi.
kantasolut synnyttävät kahdentyyppisiä jälkeläisiä: enemmän kantasoluja tai kantasoluja. Kaikki kantasolut ovat kantasolujen jälkeläisiä. Solujen erilaistuessa ne sijoittuvat kantasolujen ja täysin erilaistuneiden (kypsien) solujen väliselle spektrille.

vaikka kantasoluilla on epämääräinen replikaatio (vasemmalla) progenitorisolut voivat enimmillään erilaistua monentyyppisiksi erikoistuneiksi soluiksi (oikealla).

kantasoluihin verrattuna progenitorisoluilla on heikompi kyky uusiutua itsestään. Kantasolujen itsensä replikaatio on epämääräinen, kun taas kantasolujen ei. Lisäksi kantasolujen soluteho on yleensä rajoitetumpi. Jotkin kantasolut ovat multipotentteja, mutta yksikään niistä ei ole pluripotentti. Other progenitor cells are only capable of differentiating into one cell type, known as unipotency.

Properties of progenitor cells

kantasolujen tyypit

kantasolut ovat välivaihe, joka osallistuu kypsien solujen syntymiseen ihmisen kudoksissa ja elimissä, veressä ja keskushermostossa.

hermoston kantasolut

ihmisen keskushermostossa on kolmenlaisia täysin erilaistuneita soluja: neuroneja, astrosyyttejä ja oligodendrosyyttejä. Kaksi jälkimmäistä tunnetaan yhdessä gliasoluina.
jokainen keskushermoston hermosolu, oligodendrosyytti ja astrosyytti kehittyy neuraalisten progenitorisolujen (NPC) erilaistumisesta. NPC: t itse tuotetaan multipotenteilla hermokantasoluilla (NSCs). Sekä NPC-että NSCs-soluja kutsutaan neuraalisiksi prekursorisoluiksi.
ennen 1990-lukua uskottiin neurogeneesin päättyvän varhain. Uudemmat tutkimukset osoittavat, että aivoissa on kantasoluja, jotka kykenevät regeneroimaan hermosoluja ja gliasoluja koko ihmisen elinkaaren ajan. Näitä kantasoluja on löydetty vain tietyiltä aivoalueilta, kuten striatumista ja lateraalisesta kammiosta.

hematopoieettiset progenitorisolut

hematopoieettiset progenitorisolut (HPC) ovat verisolujen kehityksessä keskitason solutyyppi. HPC: t ovat epäkypsiä soluja, jotka kehittyvät hematopoieettisista kantasoluista, soluista, jotka voivat sekä itsestään uusiutua että erilaistua hematopoieettisiksi progenitorisoluiksi. HPC: t lopulta erilaistuvat yhdeksi yli kymmenestä erilaisesta kypsästä verisolusta.
hematopoieettiset progenitorisolut luokitellaan niiden solutehon tai erilaistumispotentiaalin perusteella. Verisolujen kehittyessä niiden teho laskee.
ensin hematopoieettiset kantasolut erilaistuvat multipotenteiksi progenitorisoluiksi. Multipotentit progenitorisolut ovat sellaisia, jotka voivat erilaistua solutyyppien osajoukoksi. Tämän jälkeen nämä solut erilaistuvat joko tavalliseksi myelooiseksi progenitoriksi (CMP) tai tavalliseksi lymfoidiseksi progenitoriksi (CLP). Sekä CMP: t että CLP: t ovat oligopotenttien progenitorisolujen tyyppejä (progenitorisolut, jotka erilaistuvat vain muutamiksi solutyypeiksi).
CMP: t ja CLP: t jatkavat erilaistumistaan solulinjoja pitkin lineaarisesti rajoitetuiksi progenitorisoluiksi, joista tulee lopullisia, kypsiä verisoluja.
Myeloidiset kantasolut ovat seuraavien verisolutyyppien esiasteita:

• punasolut/erytrosyytit
• verihiutaleet
• osteoklastit
• granulosyytit
• Monosyytti-makrofagit
• dendriittisolut

lymfoidiset kantasolut (tunnetaan myös lymfoblasteina) ovat esiasteita muille sukukypsät verisolutyypit, mm.:

• T-solut/T-lymfosyytit
• B-solut/B-lymfosyytit
• NK-solut/luonnolliset tappajasolut
• dendriittisolut

kantasolujen toiminta

kantasolujen ensisijainen tehtävä on korvata kuolleet tai vaurioituneet solut. Tällä tavoin progenitorisolut ovat välttämättömiä vamman jälkeisessä korjauksessa ja osana jatkuvaa kudosten ylläpitoa. Kantasolut myös täydentävät verisoluja ja niillä on rooli alkion kehityksessä.

progenitorisolujen käyttöä lääketieteessä

Neuraaliprogenitorisolujen (NPC) rinnalla tutkitaan niiden mahdollisuuksia hoitaa keskushermoston sairauksia tai vaurioita. Syvempää ymmärrystä siitä, miten nämä solut toimivat solu-ja molekyylipohjaisesti, tarvitaan, jotta voidaan edetä varhaisesta kokeellisesta tutkimuksesta terapeuttiseen käyttöön.
NPC-yhdisteitä hyödynnetään nykyisin KESKUSHERMOSTOHÄIRIÖIDEN, kehityksen, solujen uusiutumisen ja rappeutumisen, hermojen excitability-tutkimuksen sekä terapiaseulonnan tutkimuksessa. Verrattuna indusoituihin pluripotentteihin kantasoluihin, jotka ovat pluripotenttiseen tilaan uudelleen ohjelmoituja soluja, NPC-solut voivat lyhentää aikaa joissakin kokeissa.
hematopoieettisia progenitorisoluja ja kantasoluja tutkitaan niiden kyvystä hoitaa verisoluhäiriöitä. Niitä käytetään nykyisin myös erilaisten pahanlaatuisten ja ei-pahanlaatuisten sairauksien hoitoon luuytimensiirroilla, jotka luovuttavat potilaille luuytimen ja perifeerisen veren kantasoluja. Nämä menettelyt voivat auttaa potilaita toipumaan kemoterapian aiheuttamista vaurioista.
lisäksi tutkijat tutkivat mahdollisuuksia käyttää kantasoluja erilaisten kudosten, kuten verisuonten, sydänläppien ja sähköä johtavan kudoksen luomiseen sydän-ja verisuonijärjestelmää varten.