Wyrusz w podróż do świata wiedzy

Życiodajna matryca, część 1

Długowieczność i życie bez chorób jest odwiecznym marzeniem Człowieka. Progres w biologii i naukach medycznych oraz badania nad komórkami macierzystymi są najbardziej prawdopodobną drogą do spełnienia tego marzenia.

matryca_1Histologia to nauka o tkankach roślin i zwierząt, ich budowie, rozwoju i funkcjach, zajmuje się więc badaniem mikroskopijnej budowy organizmów. Dr hab. Magdalena Rost-Roszkowska z Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach zajmuje się budową i funkcjonowaniem układów pokarmowych bezkręgowców – owadów, skorupiaków i wijów.

Szkodliwe czynniki zewnętrzne wpływają na organizm przede wszystkim przez powietrze oraz pokarm. A zatem jelito musi stanowić, obok powłoki ciała (czyli skóry), naturalną barierę, swoistą tarczę ochronną przed wpływem czynników zewnętrznych, i zapewniającą homeostazę (z gr. homoíos – równy, stásis – trwanie; utrzymywanie stałych parametrów w danym systemie).

W układzie pokarmowym bezkręgowców znajdują się komórki macierzyste (komórki regeneracyjne) umożliwiające samoodnowę lub regenerację fragmentów uszkodzonego jelita. Ale badania dotyczą także procesów starzenia się i śmierci komórkowej. Apoptoza to proces zaprogramowanej śmierci, dzięki któremu organizm pozbywa się komórek już zużytych; autofagia to trawienie przez komórkę obumarłych elementów jej samej (to proces bliski kanibalizmowi, należy do grupy procesów metabolicznych); nekroza wreszcie to martwica i cały szereg procesów, które dzieją się w żywym organizmie po obumarciu komórki. Jak wpływ środowiska, czyli obecność metali ciężkich, ksenobiotyków (toksyn), brak wody, pożywienia, zachwiania temperatur wpływa na te procesy? Czy je aktywizuje? Przyspiesza?

matryca_2Kiedy patogeny, czyli organizmy wywołujące stany zapalne i procesy chorobowe, takie jak bakterie, wirusy, grzyby, riketsje (rodzaj bakterii) atakują organizm, to komórki nabłonkowe jelita wyłapują je, wchłaniają, a następnie umierają, w pewnym sensie – wraz z nimi. Stanowią zatem tarczę ochronną, która jest odnawialna dzięki wspomnianym wcześniej komórkom macierzystym (regeneracyjnym).

Komórki macierzyste występują w każdym organizmie, także w organizmie człowieka. Są swoistą „życiodajną matrycą”. Charakteryzują je dwie możliwości: teoretycznie mogą dzielić się (namnażać) nieograniczoną ilość razy (podobne właściwości wykazują tylko komórki nowotworowe), a także mogą różnicować się do innych typów komórek. Występują w dwóch odmianach: zarodkowych i dorosłych. Te pierwsze pochodzą – jak wskazuje ich nazwa – z komórek zarodka, są totipotencjalne (mogą zróżnicować się do każdego typu komórek, nawet tworzących łożysko) lub pluripotencjalne (różnicujące się do wszystkich typów komórek tworzących ciało zarodka). Dlatego właśnie w ostatnich latach modne stało się pobieranie ich i bankowanie. Komórki macierzyste dorosłe występują w młodych, dojrzałych, a nawet starych organizmach. Ich zdolności do różnicowania się są nieco bardziej ograniczone.

Można zatem powiedzieć, że ich budowa charakteryzuje się stanem pierwotnym, i same w sobie, przed zróżnicowaniem, nie pełnią żadnej funkcji. Występują w każdej tkance – przekształcają się w komórki funkcyjne, gdy otrzymują informację z otoczenia – i wtedy zastępują obumarłe komórki. Badania prowadzone przed dr hab. Magdalenę Rost-Roszkowską pomagają nam poznać zasady rządzące tymi procesami.

Część druga już za tydzień!