Hurrakulise organismi toimimise aluseks on kindla funktsiooni täitmisele suunatud rakkude spetsialiseerumine. See rakkude diferentseerumine algab juba embrüo arengu alguses. Kuid meie kehas on rakke, mis on võimelised kogu inimese elu jooksul omandama erinevaid erialasid. Ja see kehtib täielikult hematopoeetiliste tüvirakkude kohta, mis säilitavad vererakkude pideva kvantitatiivse ja kvalitatiivse koostise.
Üldine teave
Hematopoeetilised tüvirakud (vereloome tüvirakud, kreeka sõnadest Haima – veri, Poiesis – loomine) on tüvirakud, mis on võimelised piiramatult jagunema ja vererakkudeks diferentseeruma.
Nadmoodustuvad punases luuüdis ja eristuvad neljas suunas:
- Erütroid (punastes verelibledes).
- Megakarüotsüütne (trombotsüütides).
- Müeloid (mitmetuumalised fagotsüüdid, leukotsüüdid).
- Lümfoidne (lümfotsüütides).
Hematopoeetiliste tüvirakkude siirdamine (allogeenne - doonorilt, autoloogne - oma rakkude siirdamine) taastab vereloomesüsteemi, mis võib teatud haiguste, keemiaravi korral kahjustuda.
Esimese autogeensete tüvirakkude siirdamise viis läbi 1969. aastal E. Thomas (Seattle, USA). Kaasaegsed tehnikad võivad 80% juhtudest võita verevähki. Praeguses staadiumis on meditsiini käsutuses lootemeditsiini meetodid, mil vereloome tüvirakkude annetamine toimub nabaväädivere, embrüo kudede, luuüdi, rasvkoe kaudu.
Selle mobiilse materjali omadused
Hematopoeetilistel tüvirakkudel (hemotsütoblastidel) on kaks peamist omadust:
- Asümmeetrilise jagunemise võime, mille käigus moodustuvad kaks emaga identset tütarrakku. Kuid rakud ei diferentseeru. Need jäävad multipotentseteks vereloome tüvirakkudeks. See tähendab, et nad saavad valida mis tahes ül altoodud spetsialiseerumissuundadest.
- Diferentseerumisvõime olemasolu vereloome tüvirakkudes. See tähendab, et tüvirakud jagunevad ja tütarrakud alustavad oma tegevustspetsialiseerumine, muutudes kõrgelt spetsialiseerunud erütrotsüütideks, trombotsüütideks, lümfotsüütideks, leukotsüütideks.
Hematopoeetilistel tüvirakkudel luuüdis, nagu kõigil meie keharakkudel, on vanus – lühike “lapsepõlv”, kiiresti lendav “noorus”, kui rakud valivad “armee” või “uuring” ja pika perioodi “tähtaeg”.
Ma lähen punaste vereliblede juurde – las nad õpetavad mind
Suurem osa luuüdis leiduvatest vereloome tüvirakkudest on uinunud – nad ei jagune. Kuid kui hemotsütoblast ärkab, teeb ta kõige olulisema valiku - kas luua uus multipotentne tüvirakk või alustada tütarrakkude spetsialiseerumisprotsessi. Esimesel juhul võib rakk oma “lapsepõlve” lõputult pikendada, teisel juhul sisenevad rakud oma järgmisse eluperioodi.
Küpsed hematopoeetilised rakud hakkavad asümmeetriliselt jagunema, mis viib nende diferentseerumiseni ja spetsialiseerumiseni. Moodustuvad rakkude prekursorid, mis valivad "uuringu" - müeloidse arengutee või "armee" - lümfoidse arengutee.
Müeloidsed hemotsütoblastid arenevad trombotsüütideks, erütrotsüütideks, makrofaagide leukotsüütideks, granulotsüütideks (leukotsüütide tüüp – eosinofiilid, neutrofiilid või basofiilid).
Lümfoidsed hemotsütoblastid tekitavad organismi immuunkaitserakke – T-lümfotsüüte (tunnevad ära võõraste antigeene), B-lümfotsüüte (toodavad antikehi), T-abistajaid (ründavad võõrrakke), NK-lümfotsüüte (pakkuda võõragentide fagotsütoosi).
Potentsiaali realiseerimine
Hematopoeetilised tüvirakud, mis jõuavad diferentseerumisfaasi, kaotavad oma multipotentsuse ja realiseerivad oma potentsiaali. Hemotsütoblastide arengutee valikut mõjutavad mitmed tegurid:
- Keskkond – luuüdi erinevad piirkonnad eristuvad erineval viisil.
- Eem alt mõjuvad tegurid. Näiteks hormoon erütropoetiin, mis stimuleerib punaste vereliblede teket, sünteesitakse neerudes. Kõiki neid bioloogiliselt aktiivseid aineid nimetatakse tsütokiinideks ja kasvufaktoriteks (paratüreoidhormoon, interleukiin).
- Sümpaatilise närvisüsteemi signaalid, mis edastavad teavet keha seisundi ja vere koostise kohta.
Tänaseks ei ole vereloome mehhanismid täielikult lahti harutatud ja ootavad endiselt oma Nobeli preemia laureaate, kes õpivad hemotsütoblastide saatust kontrollima.
Luuüdi siirdamine
Seda terminit kasutatakse kõige sagedamini hematopoeetiliste tüvirakkude siirdamiseks. See on laialdaselt kasutatav meetod verehaiguste, onkoloogiliste ja geneetiliste patoloogiate ravis. Kaasaegsed ravimeetodid võimaldavad kasutada mitte ainult doonori luuüdi. Tänapäeval on vereloome tüvirakkude doonoriks perifeerne veri, nabaväädiveri ja loote (embrüo)meditsiini tooted.
Hemotsütoblastide siirdamise olemus on järgmine. Algstaadiumis läbib patsient konditsioneerimise etapi (kiiritus või keemiaravi), mille käigus tema enda luuüdi talitlus on alla surutud. Seejärel antakse patsiendilevereloomerakkude suspensioon, mis asustavad tema vereloomeorganeid ja taastavad vereloome funktsioonid.
Oma või teised
Sõltuv alt siirdamiseks vajalike tüvirakkude allikast eraldage:
- Autotransplantatsioon. Selle raviga antakse patsiendile tema enda hemotsütoblastide suspensioon, mis võetakse eelnev alt ja säilitatakse külmutatult. Seda tüüpi siirdamist kasutatakse lümfoomide, neuroblastoomi, ajukasvajate ja muude tahkete pahaloomuliste kasvajate raviks.
- Allotransplantatsioon. Sel juhul kasutatakse doonori hematopoeetilisi rakke, mis võivad olla kas patsiendi lähisugulased või need, kes on valitud luuüdi doonoriregistrist.
Autotransplantatsiooniga ei esine rakkude äratõukereaktsiooni ja immuunsüsteemi tüsistusi, kuid see meetod ei ole alati tõhus. Allotransplantatsioon on efektiivne paljude kaasasündinud (Fanconi aneemia, raske kombineeritud immuunpuudulikkuse) ja omandatud (leukeemia, aplastiline aneemia, müelodüsplastiline sündroom) vere ja hematopoeetilise süsteemi patoloogiate korral, kuid see nõuab hoolikat doonori valimist histoloogiline sobivus.
Kokkuvõtted
Kuid igal juhul on luuüdi siirdamine seotud olulise ohuga patsiendi tervisele. Seetõttu tehakse seda ainult elulise vajaduse korral.
Kaasaegsed luuüdi siirdamise meetodid on juba päästnud tuhandete verepatoloogiatega patsientide elud.
Tüvinabaväädivererakke kasutati esmakordselt 1987. aastal ja tänaseks on need tehnikad päästnud juba üle 10 000 patsiendi. Samal ajal arenevad nabaväädivere tüvirakkude pangad, sest seda võib võtta mitte rohkem kui 100 ml ja ainult üks kord. Külmutuna püsivad rakud elujõulised 20 aastat ning sellistes pankades on võimalik doonoriverd korjata.
Teine suund tüvirakkude siirdamise arendamisel on looteteraapia, mille käigus kasutatakse embrüote rakke. Nende allikas on katkendlik materjal. Kuid see on täiesti erineva artikli teema.
