Cilmes šūnas

Šūnu augšana ir neatgriezeniska šūnu izmēru palielināšanās. Šūnas var palielināties osmotisko īpašību dēļ, taču augšanas gadījumā palielināšanās ir saistīta ar iekššūnas sintēzes procesiem. Šūnas izmērus kontrolē šūnu signālsistēma un telpas lielums starp kaimiņu šūnām. Šūnas augšanai seko diferenciācija, kuras turpinājumā iestājās šūnas nāve (Selga, 2007).

Audi atšķiras savā starpā ne tikai pēc morfoloģijas un funkcijām, bet arī pēc spējas, regulējot homeostāzi, atjaunot šūnu sastāvu. Šā iemesla dēļ izšķir dinamiskos, statiskos un permanentos audus. Dinamiskajos audos šūnu dzīves ilgums ir neliels, tāpēc fizioloģiskās reģenerācijas procesi tajos notiek aktīvi. Šajos audos ir gan audu reģenerācijas avots – cilmes šūnas, gan arī šo šūnu pēcteči, kas veidojas pakāpeniskas diferenciācijas procesā (Markovs, 2003).

Cilmes šūnas ir relatīvi nespecializējušās šūnas, kas spēj neierobežoti pašatjaunoties un, ekspresējot kādu gēnu kopu, ir spējīgas diferencēties vienā vai vairāku tipu specializētās šūnās (Karp, 2010). Tās var klasificēt pēc to diferencēšanās potenciāla, kur pašā virsotnē atrodas totipotentās cilmes šūnas, kam seko pluripotentas un multipotentas cilmes šūnas.

Visas šūnas apaugļotā olšūnā, pirms blasotocistas izveidošanās, ir totipotentas, tām piemīt spēja specializēties par visu trīs embrija dīgļa slāņu (ektoderma, mezoderma, endoderma) atvasinājumiem, veidojot jebkuru organisma šūnu, un ārpusembrija struktūru, piemēram, placentu (Alberts et al., 2007; Lakshmipathy and Verfaillie, 2005). Izveidojoties blastocistai, var skaidri izšķirt iekšējo šūnu masu, ko sauc par embrioblastu un ārējo apvalku – tropoblastu. Embrionālās cilmes šūnas, kas iegūtas no blastocistas iekšējās šūnu masas ir spējīgas diferencēties visos organisma šūnu tipos, izņemot ārpusembrija struktūras, tāpēc tās sauc par pluripotentām (Lakshmipathy and Verfaillie, 2005). Cilmes šūnas, kas izdalītas no pieauguša organisma, parasti ir multipotentas. Tām piemīt spēja pašatjaunoties un diferencēties dažos, orgāna vai orgānu sistēmai specifiskos šūnu tipos, piemēram, hematopotētiskās cilmes šūnas vai kaula smadzeņu cilmes šūnas. Multipotentās cilmes šūnas, galvenokārt, pilda audu reģenerācijas funkciju (Kelly, 2007). Pastāv trīs galvenie multipotento cilmes šūnu tipi: ektodermālais (atbild par ādu, nerviem), mezodemālais vai mezenhimālais (kauli, skrimšļi, tauki un muskuļi) un endodermālais (gremošanas trakts, u.c. iekšējo orgānu sistēmas) (Michaud, 2008).