Odborná veřejnost

Biologie kmenových buněk

V současné době se mnoho vědeckých pracovišť po celém světě zabývá studiem biologie kmenových buněk a možnostmi jejich využití v humánní i veterinární medicíně. Naše laboratoř se problematice kmenových buněk věnuje systematicky od roku 2008. Pravidelně prezentujeme výsledky naší práce na odborných setkáních.

Kmenové buňky jsou primární nediferencované buňky, které mají schopnost se proměnit v jakoukoliv specializovanou buňku v těle. Mají (ne)omezenou schopnost dělení, dle věku a biologických predispozic organismu. Dělí se mitotickým dělením, což znamená, že vzniká vždy jedna dceřiná buňka identická s mateřskou (tím je zajištěna stálá populace kmenových buněk) a druhá dceřiná, která se dále může diferencovat a specializovat. Fyziologicky mají funkci zejména ve vývoji organismu, kde má charakter kmenových buněk především oplozené vajíčko a první buňky vznikající po oplození. Dále plní jakousi zásobárnu univerzálních buněk, které mohou být využity k obnově či opravě poškozených a opotřebovaných orgánů a tkání.

Kmenové buňky se mezi sebou také liší a můžeme je oddělit dle několika kritérií. Tím prvním je dělení z hlediska diferenciačního potenciálu. Buňky, které se mohou dále diferencovat v jakýkoliv typ specializované buňky, se nazývají totipotentní. Z totipotentní kmenové buňky může vzniknout jakákoliv jiná buňka včetně další totipotentní, v závislosti na prostředí, ve kterém se buňka ocitne. Příkladem je oplozené vajíčko a první buňky vznikající po oplození. O stupeň níže jsou buňky pluripotentní, které vznikají z totipotentních a mohou se dále diferencovat v jakýkoliv typ buněk kromě totipotentních. Mají schopnost tvořit buňky všech tří zárodečných listů (ektoderm, mezoderm a entoderm). Příkladem je embryonální kmenová buňka. Multipotentní buňky mohou dát vznik více druhům specializovaných buněk, ale pouze těm, které jsou příbuzné jednomu typu. Příkladem je hematopoetická kmenová buňka, ze které mohou vznikat různé buňky krve, ale již z ní nemohou vznikat například buňky kosti. Posledním typem jsou unipotentní kmenové buňky, které se mohou diferencovat pouze v jediný typ specializovaných buněk a jde tedy o jejich prekurzory. Příkladem je hepatoblast, ze kterého může vzniknout pouze hepatocyt.