ZAMETNE STANICE: KARAKTERISTIKE, FORMACIJA, VRSTE, MIGRACIJE - BIOLOGIJA - 2025

Su zametne stanice su stanice preteče u gameta kod životinja s seksualne reprodukcije. Oni su embrionalni prekursori koji se razlikuju od više somatskih staničnih rodova (soma = tijelo) vrlo rano u razvoju većine vrsta.

Gotovo svi organizmi koji se seksualno razmnožavaju proizlaze iz fuzije dviju gametskih stanica. Gamete su specijalizirane stanice koje nose polovicu genetskih informacija pojedinca koji ih proizvodi, oca i majke (to su haploidne stanice).

Matične stanice ljudskog embriona u staničnoj kulturi. Ryddragyn na engleskoj Wikipediji

Sve gamete koje proizvodi životinja formirane su iz posebne linije stanica poznate kao klice, koje se razvijaju prema složenom skupu specifičnih signala. Te stanice predstavljaju glavni "prijenosni" put genoma i citosolne komponente s jedne generacije na drugu.

Zaraste stanice su odgovorne za procese specifikacije i evolucije, jer se promjene koje se u njima događaju prenose s jedne generacije na drugu. Uz to, ove ćelije posreduju u prenošenju nasljednih bolesti s roditelja na njihovu djecu, posebno kod ljudi.

Karakteristike zametnih stanica

Zarađene stanice su embrionalne stanice „pluripotentne“ ili „totipotentne“, odnosno mogu se razlikovati u gotovo bilo koju vrstu stanica pod pravim uvjetima i signalima. Pored toga, one su kompetentne stanice za svoju "samoobnovu", jer su odgovorne za vlastitu regeneraciju.

Te su stanice jedine sposobne stvarati gamete, a to su stanice koje mogu formirati novi organizam, svojstvo koje ostale stanice zametaka gube tijekom razlikovanja.

Neki ih autori tada smatraju „matičnim stanicama“ neke vrste, jer one ne čine organe, već nove jedinke. Isto tako su ove stanice glavno sredstvo pomoću kojeg se razvijaju vrste i nosioci su za prijenos nasljednih bolesti, posebno kod ljudi.

Sjemenske stanice stvaraju gamete kroz procese poznate kao mejoza i gametogeneza (oogeneza i spermatogeneza kod mnogih životinja), koji su karakteristični i jedinstveni za ovu skupinu stanica.

Seminozni tubuli sa zrelom spermom. nefrona

Trening

Zaraste stanice se rano razlikuju od ostalih somatskih staničnih linija tijekom embrionalnog razvoja.

Kako se to događa kod nekih beskralješnjaka?

Voćna muha Drosophila melanogaster. Preuzeto i uredjeno iz: Sanjay Acharya

U mnogim vrstama, poput voćne muhe D. melanogaster, ove stanice nastaju iz primordijalnih stanica blastule koje su "naslijedile" citosolnu odrednicu poznatu pod nazivom "germplasm" ili "germplasm", tj. vrlo određeni blastomeres.

Spomenuta germplazma sadrži strukturne elemente i nešto glasnika RNA te se tijekom oogeneze i oplodnje podvrgava različitim citosolnim pokretima, da bi kasnije u fazi blastule formirala primordijalne stanične nakupine, što će stvoriti primordijalne klice.

Blastomere koji imaju "zaraznu plazmu" dijele se asimetrično, nasljeđujući germplazmu u jednoj kćeri. Kad zametak dosegne fazu gastrule, tada počinje ekvivalentna podjela tih stanica i populacija primordijalnih stanica u klijavoj liniji se širi.

Kako se to događa kod ljudi?

S druge strane, kod sisavaca poput čovjeka, nije zabilježeno sudjelovanje "klice plazme" tijekom procesa formiranja prvobitnih staničnih klica, već je specifikacija ove linije određena međudjelovanjem stanica i stanica.

Primordijalne klice, tijekom rane faze embriogeneze, nalaze se u svojevrsnom ekstraembrionalnom odjeljku, a kod ljudi se to događa oko trećeg tjedna razvoja.

Jednom kada je definirana linija primordijalnih stanica, oni prelaze prema ženskim ili muškim gonadama, gdje se aktiviraju procesi oogeneze ili spermatogeneze.

Interakcija primordijalnih stanica sa somatskim stanicama gonada, osim prisutnosti spolnih kromosoma i drugih čimbenika majke, je ono što određuje spol u klijavoj liniji, mada se taj postupak može značajno razlikovati između vrsta i drugi.

Diferencijalna ekspresija gena

Za početno "odvajanje" somatskih stanica i zametnih stanica, prvo što se događa je različita ekspresija gena, jer su u klijavoj liniji potisnuti karakteristični geni somatskih linija da bi se pokrenuo program " Genetika matičnih stanica.

Tijekom procesa formiranja ove ćelije također migriraju odakle potječu na određeno mjesto na kojem će se formirati gonade, a to su tkiva koja stvaraju gamete u odraslih.

Stanična migracija se postiže i aktiviranjem čitave migracijske "mehanizacije" i različitih "vodećih" mehanizama, koji imaju veze s višestrukim genetskim i epigenetskim faktorima (koji nemaju veze s modifikacijom nukleotidne sekvence).

Migracija

Prvotne klice, one koje daju „prave“ klice, formiraju se daleko od mjesta na kojem se razvijaju i moraju se migrirati na mjesta na kojima se nalaze jajnici i testisi, a to su ženske i muške spolne žlijezde., Primordijske zametne stanice u početku se vide tijekom gastrulacije kao nakupina stanica u bazi alantoisa, što je ekstraembrionalna membrana koja se formira kao odljev iz primarnog probavnog trakta embrija.

Gastrulacija diblastične životinje. 1 blastula. 2-Gastrula. Pidalka44

U ovom stadijumu primordijalne stanice dobivaju polariziranu morfologiju, a neki su pokusi pokazali da produžuju duge procese dok su mobilizirani.

Kasnije se one očituju u stražnjoj crijevi, a zatim izlaze iz crijevne dorzume i migriraju bočno, kolonizirajući genitalne grebene.

Kako se primordijalne stanice kreću od stražnjeg creva do okolnog vezivnog tkiva, posljednje se produžava, tvoreći crijevnu mezenteriju (tkivo koje usmjerava tanko crijevo i povezuje ga s trbušnom stijenkom), proces koji se događa dok stanice izbijaju kroz zid crijeva.

Mehanizmi upravljanja

Dolazak stanica prekursora u tkivo gonade kontroliraju somatske stanice ovih struktura koje naizgled djeluju "kemoatratantno" na prvo.

Ekspresija gena poznata kao fragilis eksperimentalno je pokazala da ima puno veze s razvojem pokretljivosti u primordijalnim staničnim stanicama.

Ovaj gen je uključen u procese staničnih staničnih adhezija i u kontrolu staničnog ciklusa, pa se sumnja da bi regulacija adhezijskih procesa mogla biti presudna za pokretanje procesa migracije.

Međutim, neki autori smatraju da se put migracije ovih stanica kontrolira na razini okoliša, umjesto da je to autonomni proces.

Na putu do gonada i jednom u njima ove stanice se umnožavaju mitozom stvarajući višestruke klonove koji uspijevaju povećati broj jedinki u staničnoj populaciji.

Tipovi klicnih stanica

Kad primordijalne klice stignu do svog konačnog tkiva, oni se razvijaju u ženske klice ili muške klice, ovisno o slučaju i endogenim i egzogenim signalima koje primaju.

Ženske gonade su jajnici, a muške su testisi. Jednom u tim tkivima primordijalne stanice se množe brzo, ali obrasci ove mitotske proliferacije se razlikuju između njih.

Postoje dvije vrste zametnih stanica poznatih kao oogonija i spermatogonija.

Ženske klice: oogonija

Oogonia. Izvor: Chassot AA, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, de Rooij DG, et al.

Oogonije su mitotički aktivne stanice. Oni se intenzivno dijele tijekom embrionalnog razvoja, točnije od drugog do petog mjeseca trudnoće kod ljudi, stvarajući tako više od 7 milijuna ovih stanica, iako su neke prirodno degenerirane.

Ove se stanice mitozom ne dijele ponovno u postnatalnoj fazi, već se periodično diferenciraju. Tijekom posljednje faze razvoja fetusa, međutim, počinju se dijeliti mejozom, procesom koji ostaje u "uhićenju" do početka puberteta.

Muške klice: spermatogonija

Proliferacija spermatogonije donekle se razlikuje od one oogonije, jer usprkos činjenici da se one počinju formirati i množiti u testisima embriona, one zadržavaju svoju sposobnost dijeljenja kroz gotovo cijeli postnatalni život.

Seminozni kanali testisa iznutra su omeđeni germinativnom spermatogonijom, a neke populacije sastavljene od ovih stanica dijele se mitozom. Početkom puberteta skupine spermatogonije (primarni spermatociti) počinju se dijeliti mejozom da bi nastale sekundarne spermatociti koji će stvoriti haploidne spermatide.

mutacije

Zarađene ćelije su "tvornice" u kojima se proizvode "vozila" za prijenos informacija s jedne generacije na drugu. Isto tako, ove su stanice od velike važnosti za evolucijske procese, jer će gotovo svaka modifikacija koja je podvrgnuta utisnuti na potomstvo.

Možemo reći da je DNK svih stanica u organizmu sklona mutacijama i premda su mutacije u somatskim stanicama važne u kontekstu mnogih bolesti i drugih stanja, one se uvijek ne šire izvan životnog vijeka organizma. pojedinac koji ih nosi.

Mutacije gerlina, s druge strane, izravno pridonose evolucijskim genetskim procesima, jer se te promjene mogu prenijeti s generacije na generaciju kroz gamete i zigote.

Iz tih razloga mutacije staničnih stanica mogu biti vidljive samo u potomstvu, a to vrlo često ovisi o homozigotičnosti ili heterozigotičnosti pogođenih gena kod svakog roditelja.

Uzroci mutacija germline su mnogi jer se mogu javiti kao odgovor na endogene ili egzogene signale. Neke od ovih mutacija proizvode bolesti koje se mogu naslijediti kroz majčinsku ili očinsku liniju, ovisno o slučaju.

Tumori klijalih stanica

Nekontrolirana podjela stanica u gotovo bilo kojem tkivu u ljudskom tijelu, kao i u drugih životinja, može rezultirati stvaranjem tumora, koji mogu biti benigni ili zloćudni.

Oni koji nastaju iz staničnih stanica obično se nazivaju neoplazme i mogu biti:

- Germinomas

- Teratomi

- Embrionalni karcinomi

- Endodermalni tumori sinusa

- Koriokarcinomi

Ti se tumori mogu redovito pojavljivati ​​u unutarnjim regijama spolnih žlijezda, iako se mogu povezati i s proliferacijom ili abberantnom migracijom primordijalnih klijalih stanica, što znači da se mogu pojaviti na različitim dijelovima tijela.

Elektronska mikrografija intratubularne neoplazme staničnih stanica u testisima ili „seminomu“ (Izvor: Nephron via Wikimedia Commons)

Tumori povezani sa primordijalnom staničnom linijom poznati su pod nazivom germinomi, dok su embrionalni karcinomi koji se dobivaju iz embrionalnih "matičnih" stanica ili izvedenih stanica.

Obično se ispuštaju primordijalne klice koje se formiraju na ekstragonadalnim mjestima, ali teratomi su ablerantni izrasli ekstragonadnih klijalih stanica koje su uspjele preživjeti i sastoje se od slučajnih mješavina diferenciranih tkiva poput hrskavice, kože, kose ili zuba.

Endodermalni tumori sinusa su oni koji nastaju iz stanica izvedenih iz ekstraembrionalnih tkiva i koji su diferencirani, koji tvore endodermalni žumorni sak. Ako se, naprotiv, tumor formira u trofoblastičnom sloju, naziva se koriokarcinom.

Gerlinski tumori jajnika čine oko 20% svih tumora jajnika, uobičajeni su kod djevojčica i mladih do oko 20 godina, te su gotovo uvijek teratomi zloćudne prirode.

Između njih razlikovali su se disgerminomi, koji su čvrsti i mesnati tumori koji imaju mekani pokrov, sastavljen od agregata stanica poligonalnog izgleda, s istaknutim plazma membranama i velikim brojem citosolnih granula.

Reference

1. Carlson, BM (2018). E-knjiga o ljudskoj embriologiji i razvoju. Elsevier Health Sciences.
2. Jennings, MT, Gelman, R., i Hochberg, F. (1985). Intrakranijalni tumori staničnih stanica: prirodna povijest i patogeneza. Časopis za neurohirurgiju, 63 (2), 155-167.
3. Kurman, RJ i Norris, HJ (1977). Maligni tumori staničnih stanica jajnika. Ljudska patologija, 8 (5), 551-564.
4. Molyneaux, K., & Wylie, C. (2004). Primordijalna migracija staničnih stanica. Međunarodni časopis za razvojnu biologiju, 48 (5-6), 537-543.
5. Pelosi, E., Forabosco, A., & Schlessinger, D. (2011). Formiranje zametnih stanica iz embrionalnih matičnih stanica i uporaba somatskih staničnih jezgara u oocitima. Anali Njujorške akademije znanosti, 1221 (1), 18.
6. Richardson, BE, & Lehmann, R. (2010). Mehanizmi za vođenje primordijalne migracije zaraznih stanica: strategije različitih organizama. Priroda pregledi Molekularna stanična biologija, 11 (1), 37-49.
7. Van Doren, M. (2010). Stanična biologija životnog ciklusa klica. Trenutno mišljenje o staničnoj biologiji, 22 (6), 707.
8. Wylie, C. (1999). Klice stanica. Cell, 96 (2), 165-174.