Tế bào tiền thân: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Tế bào tiền thân có đặc tính đa năng và tạo thành các ổ chứa trong các mô khác nhau mà từ đó tế bào mô xôma được hình thành bằng cách tăng sinh và biệt hóa. Chúng được tạo ra bởi sự phân chia không đối xứng của các tế bào gốc đa năng, một trong số đó phát triển như một tế bào tiền thân và tế bào còn lại hoàn thiện hồ chứa tế bào gốc một lần nữa. Tế bào tiền thân đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành mô mới.

Tế bào tiền thân là gì?

Thuật ngữ tế bào tiền thân được sử dụng để mô tả các tế bào tiền thân của một số loại mô nhất định. Chúng phát sinh bằng cách phân chia không đối xứng từ các tế bào gốc đa năng trưởng thành. Trong mỗi trường hợp, một tế bào con của tế bào gốc đã phân chia sẽ phát triển thành tế bào tiền thân, trong khi tế bào con còn lại vẫn ở giai đoạn tế bào gốc đa năng và hoàn thành việc cung cấp tế bào gốc một lần nữa. Cho đến nay, tế bào gốc trưởng thành đã được phát hiện trong hơn 20 loại mô. Sau khi tế bào gốc phân chia, tế bào tiền thân mất đi tính đa năng trong một số bước - được kích thích bởi các yếu tố tăng trưởng - và biệt hóa trong mỗi trường hợp thành tế bào mô sinh dưỡng của mô mà nó dự định. Điều này có nghĩa là tính đa năng ban đầu chuyển thành tính đa năng, điều này cần thiết cho sự phát triển của các tế bào xôma khác nhau trong một mô, trước khi tế bào này hoàn toàn biệt hóa thành tế bào mô xôma mà mất hoàn toàn tính đa năng, đa năng và khả năng phân chia. Bằng chứng đáng kể cho thấy rằng khả năng quyết định ngày càng tăng của các tế bào tiền thân đối với một mô cụ thể vẫn có thể đảo ngược cho đến một giai đoạn phát triển nhất định. Sự biệt hóa của các tế bào được kiểm soát bởi các yếu tố tăng trưởng cụ thể của mô. Lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến các tế bào tiền thân là đối tượng của sự phát triển năng động, do đó không có danh pháp được chấp nhận rộng rãi nào vẫn chưa phát triển. Do đó, một số nhà nghiên cứu vẫn sử dụng thuật ngữ tế bào tiền thân và tế bào gốc làm từ đồng nghĩa. Bởi vì các tế bào tiền thân khác nhau giữa các mô về hiệu lực phát triển của chúng, đôi khi chúng cũng được gọi là các tế bào gốc xác định.

Giải phẫu và cấu trúc

Đặc điểm khác biệt của tế bào tiền thân là chúng vẫn có khả năng trưởng thành một phần thành các tế bào khác nhau trong một mô. Do đó, chúng khác nhau từ mô này sang mô khác. Ví dụ, một sự phân biệt được thực hiện giữa các tế bào tiền thân tạo máu và nội mô. Tế bào tiền thân tạo máu, chủ yếu được tìm thấy trong tủy xương, có thể phát triển thành màu trắng hoặc đỏ máu tế bào trong quá trình các bước biệt hóa tiếp theo. Tế bào tiền thân nội mô lưu thông chủ yếu trong máu và cũng bắt nguồn từ tủy xương. Chúng được sử dụng để sửa chữa máu tàu và để tạo ra các mạch mới (tạo mạch). Các tế bào tiền thân nội mô đã mang protein đặc trưng của nội mô mạch máu trên bề mặt của chúng. Tổng cộng, các tế bào tiền thân đã được phát hiện trong hơn 20 loại mô khác nhau, bao gồm não và thiết bị ngoại vi hệ thần kinh. Tế bào tiền thân chuyên biệt trong một số loại mô thường được gọi là nguyên bào, ví dụ như nguyên bào xương, nguyên bào tủy, nguyên bào thần kinh và nhiều loại khác. Chúng được đặc trưng bởi thực tế là chúng thường chưa hoàn toàn gắn bó với một loại tế bào cụ thể. Các đặc điểm hình thái điển hình của vụ nổ bao gồm nhân nở to, tỷ lệ lưới nội chất cao, cao sự chuyển hoá năng lượng dựa trên một số lượng lớn mitochondria, và nhiều tính năng khác.

Chức năng và nhiệm vụ

Theo quy luật, các tế bào soma đã biệt hóa của một mô nhất định không chỉ mất khả năng phân chia mà còn mất khả năng thoái triển thành tế bào tiền thân. Chúng còn được gọi là đơn năng vì nếu chúng vẫn có khả năng phân chia, chúng chỉ có thể làm phát sinh các tế bào cùng loại có cùng tính chất khi chúng phân chia. Việc mất khả năng phân chia khác nhau giữa các loại mô và loại mô được thực hiện vì lý do an toàn, vì nếu không, chỉ những xáo trộn nhỏ cũng có thể dẫn đến sự hình thành liên tục của mô mới, điều này hầu như không thể tránh khỏi dẫn Do đó, nhiệm vụ chính của tế bào tiền thân là thay thế các tế bào mô sau khi bị thương hoặc sau khi mất mô do bệnh tật, hoặc cung cấp nguồn cung cấp cần thiết cho các tế bào mô chuyên biệt trong quá trình tăng trưởng. Việc huy động các tế bào tiền thân xảy ra theo yêu cầu và được kiểm soát bởi các cytokine và interleukin khác nhau. Tùy thuộc vào loại mô, các tế bào tiền thân có chức năng tuần tra trong dòng máu hoặc chúng đại diện cho nguồn dự trữ thầm lặng để hình thành tế bào mô mới có thể được huy động cho các mục đích sửa chữa và tăng trưởng. Ví dụ, tế bào tiền thân nội mô đóng một vai trò đặc biệt trong việc khắc phục nhiễm trùng huyết. Nhiễm nấm thường được kích hoạt bởi độc tố vi khuẩn, dẫn đến tăng hoại tử và apoptosis (chết tế bào theo chương trình) của các tế bào nội mô trong tàu. Nó đã được chứng minh rằng trong những trường hợp như vậy, mức độ tăng của một số cytokine nhất định dẫn đến việc tăng giải phóng các tế bào tiền thân nội mô từ tủy xương, dẫn đến sự gia tăng cơ chế sửa chữa phục hồi các thành mạch bên trong bị hư hỏng.

Bệnh

Tế bào tiền thân, với tư cách là các tế bào mô tiềm năng, thực hiện nhiệm vụ bước vào trong quá trình bệnh tật hoặc chấn thương để sửa chữa tốt nhất các tổn thương mô bị kéo dài. Các giai đoạn kích hoạt và biệt hóa nhiều bước của tế bào tiền thân có nghĩa là bản thân chúng cũng có thể dẫn đến các triệu chứng bệnh thông qua các khuyết tật bẩm sinh mắc phải hoặc di truyền. Một căn bệnh nổi tiếng của các tế bào tiền thân, cung cấp sự bổ sung của các tế bào bạch cầu hoặc hồng cầu hoặc tiểu cầu, là dấu sắc bệnh bạch cầu. Các tế bào tiền thân ác tính lây lan trong tủy xương và thay thế các tế bào tiền thân chức năng. Điều này chủ yếu gây ra thiếu máu và thiếu tiểu cầu. Các tế bào ác tính có thể lây lan đến hầu hết các mô, bao gồm da và màng nhầy. Trong miệng niêm mạc, chúng thậm chí có thể sờ thấy như những nốt sần nhỏ. Một số loại khác của ung thư cũng dựa trên các tế bào gốc và tế bào tiền thân đã thay đổi. Trong hầu hết các trường hợp, đây là những tế bào gốc bị đột biến làm phát sinh các tế bào tiền thân bị thay đổi tương ứng có khiếm khuyết trong một số phức hợp protein nhất định và do đó phân chia không được kiểm soát, không bị ảnh hưởng bằng cách vô hiệu hóa các cytokine.