Стволовые клетки, применение в медицине.

Стволовы́е кле́тки — иерархия особых клеток живых организмов, каждая из которых способна впоследствии изменяться (дифференцироваться) особым образом (то есть получать специализацию и далее развиваться как обычная клетка). Стволовые клетки способны асимметрично делиться, из-за чего при делении образуется клетка, подобная материнской (самовоспроизведение), а также новая клетка, которая способна дифференцироваться.Стволовые клетки, пригодные для клинического использования, можно получать, например, из жира, удаляемого при липосакции, или из крови пациента, а также из крови, остающейся после родов внутри пуповины и плаценты. Именно пуповинную кровь специалисты считают наиболее удобным, безопасным, можно даже сказать, универсальным источником стволовых клеток.

Концентрация стволовых клеток в пуповинной крови несколько ниже, чем в костном мозге, но зато это клетки новорождённого — молодые, не исчерпавшие своего потенциала. А потому они быстрее приживаются, более активно начинают восстанавливать систему кроветворения. У них очень высокая способность к размножению и дифференцировке (превращению в клетки других видов), причём разнонаправленной. Среди стволовых клеток пуповинной крови много так называемых наивных Т-лимфоцитов, то есть „необученных“, проще говоря, ещё не знающих, против чего им бороться. Такие клетки при введении в организм не должны вызывать отторжения. Поэтому трансплантацию пуповинной крови можно проводить и при частичной тканевой несовместимости.

Стволовые клетки условно разделяют на гемопоэтические и мезенхимальные — те, что дают начало соединительной ткани, сосудам, гладким мышцам. Основную массу стволовых клеток пуповинной крови составляют гемопоэтические клетки. Но есть там и клетки — предшественники эндотелия, способные формировать стенки сосудов и капилляров.

Механизмы возникновения врожденных пороков развития. Классификация.

Различного рода нарушения в эмбриогенезе(действие тератогенных факторов) даже при нормальной наследственности могут привести к порокам развития, которые получили название врожденных пороков. Классификация ВПР: 1гр – Атавистические ВПР – появление признаков в норме не встречающихся у человека, но они были у его эволюционных животных предков. К таким порокам относятся: сохранение хвостового отдела позвоночника, двухкамерное или трехкамерное сердце, двойная матка. 2 группа – Наследственные ВПР. Они вызваны различными изменениями в гаметах в результате зигота изначально несет генную, хромосомную или геномную мутацию. По мере развития таких зародышей большая их часть погибает внутриутробно в виде спонтанных выкидышей меньшая часть их продолжает развиваться с различными отклонениями от нормального эмбриогенеза. К ним относятся: микроцефалия, болезни обмена веществ, фенилкетанурия. 3 группа – средовые или экзогенные ВПР. Развиваются действием тератогенных факторов. Наиболее опасный период действия тератогенных факторов в период органогенеза и гистогенеза.

4 группа – Мультифакториальные пороки возникают при совместном действии генетических и средовых факторов(заячья губа, волчья пасть).

Тератогенез. Тератогенные факторы.

Тератогенные факторы – факторы способные вызвать различные нарушения развития. К этим факторам относятся: 1)Радиация, рентгеновские лучи, солнечная радиация, недостаток кислорода, токсины, алкоголь, паразиты. Критические периоды развития – это периоды развития зародыша наиболее чувствительные к действию тератогенных факторов. Для человека выделено три критических периода: 1)Имплантация(6-7 сутки после оплодотворения), 2)Плацентация (14 сутки беременности – образование плаценты) 3)Пренатальный(роды).

Основные понятия генетики. Типы наследования признаков.

Моногенное наследование у человека. В генетике человека достаточно хорошо изучены многие признаки, имеющие моногенный характер и наследуемые по закону Менделя. Такие признаки называются менделирующими. Установление менделеевского характера наследования признака является начальным этапом изучения его наследования. Одновременно с увеличением числа открываемых новых менделеевских признаков у человека, отмечается увеличение числа новых аллелей уже описанных признаков. Большинство из вновь открытых признаков – патологические. Для них важными являются такие показатели, как процент больных детей, вероятность передачи болезней в ряду поколений и др. Для человека характерны все типы моногенного наследования: аутосомно доминантный, аутосомно-рецессивный, и сцепленный с полом. Общие закономерности полигибридного скрещивания. 1.Гомозиготные особи, независимо от числа пар аллелейных генов образуют 1 тип гамет. 2.Гетерозиготные особи образуют типы гамет по количеству пар аллелейных генов в генотипе: моногетерозиготы -2типа, дигетерозиготы – 4типа, тригетерозиготы – 8 типов, полигетерозиготы – n типов гамет. Прискрещивании гомозиготных особей независимо от числа пар альтернативных признаков все гибриды первого поколения проявляют единообразие по генотипу(дигетерозиготы, тригетерозиготы, полигетерозиготы), и фенотипу (проявление только доминантных признаков по каждой альтернативной паре). При скрещивании гибридов первого поколения между собой, в потомстве второго поколения появляются особи с новыми сочетаниями признаков в сравнении с родителями. В сонове всех типов полигибридного скрещивания лежит моногибридное скрещивание и расщепление идет по формуле: по фенотипу (3:1), по генотипу (1:2:1), где 1,2,3,..n –число пар альтернативных признаков. Сцепленное наследование. Закономерности С.Н. изучены американским генетиком Морганом и его школой. Анализ результатов наследования одновременно нескольких признаков у дрозофил показал, что при скрещивании дигетерозиготных гибридов 1 поколения гибриды 2 поколения иногда отличаются от ожидаемого менделеевского независимого наследования. Это послужило основанием считать что гены контролирующие данные признаки локализованы в не в разных хромосомах как при независимом наследовании а в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются совместно. При скрещивании гомозиготных особей по доминантным (серый нормальные крылья) и рецессивным(черный цвет, короткие крылья) признакам, все потомство 1 поколения оказалось единообразным по доминантным признакам. В ряде случаев развитие отдельного признака детерминировано многими парами генов, доминантные аллели которых, действуя на признак в одном и том же направлении, как бы суммируют свое влияние (аддитивное действие). Эффект каждого гена может быть очень слабым, но их совокупное действие обусловливает значительную выраженность признака. Полигенное наследование объясняет, во-первых, наследование количественных признаков, например, роста, массы тела, многих фармакокинетических констант, во-вторых, качественных особенностей, например, язвенной и гипертонической болезней, диабета, шизофрении. В последнем случае часто говорят об аддитивно-полигенном наследовании с пороговым эффектом: новое качественное состояние (болезнь) достигается лишь тогда, когда суммарный эффект аллелей превышает определенный «порог», необходимый для развития признака. Применительно к болезням с наследственным предрасположением это означает, что наблюдаемое в популяции альтернативное распределение по фенотипам «больной» - «здоровый» на самом деле отражает ненаблюдаемое непосредственно распределение индивидов популяции по вероятности заболевания (по предрасположению к нему или, как недавно стали говорить, по «подверженности»). При этом подверженность, которая в общем случае может рассматриваться как количественный признак, обусловлена действием как генетических, так и средовых факторов; их совместное влияние в конечном итоге и определяет проявление (болезнь) или непроявление (здоровье) фенотипа. Иначе говоря, патологический фенотип проявляется тогда, когда суммарный эффект генетических и средовых факторов достигает или превышает некоторое пороговое значение подверженности. При этом все индивиды, обладающие патологическим фенотипом (больные), располагаются на шкале подверженности выше (дальше) этого порогового значения, т. е. заполняют собой «хвост» популяционного распределения. Полуавтономные органоиды цитоплазмы – митохондрии и пластиды – содержат ДНК и обладают способностью к саморепродукции. В тех случаях, когда материальной основой наследования являются элементы цитоплазмы, оно называется нехромосомным или цитоплазматическим. В отличие от хромосом, митохондрии и пластиды не распределяется при делении клетки с абсолютной точностью. Именно в этом и состоит главное отличие ядерных структур (хромосом) от цитоплазматических. Кроме того, ядро содержит ограниченное и характерное для каждого вида число хромосом; в цитоплазме же обычно много однозначных органоидов, число их, как правило, непостоянно. Ядро в большинстве случаев не способно исправить и заместить возникшие дефекты хромосом, они воспроизводятся при делении клетки; поврежденные и неспособные к размножению органоиды цитоплазмы могут быть замещены путем размножения одноименных неповрежденных структур.