Стовбурові клітини - це недиференційовані клітини, які мають здатність розвиватися в клітини різних тканин і органів. У багатьох тканинах вони грають роль свого роду внутрішньої системи відновлення - вони можуть ділитися, доповнюючи і замінюючи інші клітини, практично безмежно, поки людина або тварина ще живі. Коли стовбурова клітина ділиться, у кожної з нових утворилися клітин є потенціал або залишитися стовбурової клітиною, або стати клітиною з більш спеціалізованими функціями - наприклад, м'язової кліткою, червоні кров'яні клітини, або клітиною головного мозку.

Від клітин інших типів стовбурові клітини відрізняють дві важливі характеристики. Перше - вони є недиференційованими клітинами, здатними оновлюватися допомогою клітинного поділу, іноді - після тривалих періодів бездіяльності. Друге - в певних фізіологічних чи експериментальних умовах може бути індуковано їх перетворення в клітини тканин або органів, що володіють певними функціями. У деяких органах, наприклад, в кістковому мозку і в кишечнику, стовбурові клітини діляться постійно, щоб відновлювати і замінювати зношені або пошкоджені тканини. В інших органах, проте, наприклад, в підшлунковій залозі Діабет і підшлункова залоза - речі, які необхідно знати   і в серці, стовбурові клітини діляться тільки при особливих обставинах.

Види стовбурових клітин

Донедавна вчені працювали, переважно, з двома видами стовбурових клітин тварин і людини: ембріональними та дорослими, або соматичними, стовбуровими клітинами. Про функції і характеристиках цих клітин ми поговоримо нижче.

Вперше вчені змогли отримати ембріональні стовбурові клітини від ембріона миші більше 30 років тому, в 1981 році. Ретельне дослідження біології стовбурових клітин мишей призвело до того, що в 1998 році був відкритий метод отримання стовбурових клітин з ембріона людини і вирощування клітин в лабораторії. Ембріони, що використовувалися для цих досліджень, були створені для репродуктивних цілей методом запліднення в пробірці. Ті ембріони, які не знадобилися для цих цілей, були, за згодою донора, передані для досліджень. У 2006 році вчені здійснили ще один прорив - вони виявили умови, за яких деякі спеціалізовані зрілі клітини можна генетично «перепрограмувати» так, щоб вони придбали характеристики стовбурових клітин.

Стовбурові клітини важливі для живих організмів з багатьох причин. У ембріона у віці від 3 до 5 днів - бластоцисти, вже є стовбурові клітини, з яких потім розвинеться весь організм - серце, легені, шкіра, кістки, і так далі. У деяких тканинах дорослого організму стовбурові клітини компенсують природний знос органів і допомагають відновитися після ушкоджень і хвороб.

Унікальні регенеруючі здатності стволових клітин відкривають нові можливості для лікування таких хвороб, як діабет і серцево-судинні захворювання. Однак попереду ще багато роботи в лабораторних і клінічних умовах, перш ніж ми зрозуміємо, як саме лікувати хвороби з їх допомогою.

Лабораторні дослідження стовбурових клітин дозволяють вченим більше дізнатися про їх особливості та можливості. Вже зараз вчені використовують стовбурові клітини в лабораторіях, щоб розробляти і тестувати нові ліки, а також вивчати нормальний ріст і виявляти причини виникнення вроджених вад. Вивчення стовбурових клітин - одне з найбільш багатообіцяючих і захоплюючих напрямків у сучасній біології та медицині і тут, очевидно, зроблені ще далеко не всі відкриття.

Унікальні властивості стовбурових клітин

У всіх стовбурових клітин, незалежно від того, як вони отримані, є три загальні властивості: вони здатні ділитися і оновлюватися протягом тривалих періодів: вони не є спеціалізованими; вони можуть перетворюватися в спеціалізовані клітини.

На відміну від м'язових, кров'яних або нервових клітин, які в нормі не реплицируются, стовбурові клітини можуть реплицироваться безліч разів.

Сьогодні вчені намагаються відповісти на два найважливіші питання, пов'язаних зі стовбуровими клітинами:

• Чому ембріональні клітини можуть розмножуватися в лабораторії протягом року і більше, не диференціюючись (не перетворюючись на спеціалізовані клітини тканин або органів), а більшість неембріонального стовбурових клітин цього не можуть?
• Які фактори в живих організмах в нормі регулюють проліферацію (розмноження шляхом клітинного поділу) і самовідновлення стовбурових клітин?

Відповіді на ці питання допомогли б зрозуміти, як регулюється проліферація клітин під час нормального ембріонального розвитку і під час аномального ділення клітин, що призводить до раку Рак грудей - вирок? . Ця інформація також допомогла б вченим більш ефективно вирощувати в лабораторіях ембріональні і дорослі стовбурові клітини.

Специфічні фактори та умови, які дозволяють стовбуровим клітинам залишатися недиференційованими, представляють для вчених великий інтерес. Фахівцям знадобилося багато років досліджень, проб і помилок, перш ніж вони змогли виділяти стовбурові клітини і підтримувати їх життєдіяльність в лабораторних умовах таким чином, щоб уникнути їх спонтанного перетворення в специфічні клітини. Після того, як були отримані стовбурові клітини миші, минуло два десятиліття, перш ніж вчені змогли виростити ембріональні стовбурові клітини людини. Тепер важливо зрозуміти, які сигнали зрілого організму стимулюють проліферацію стовбурових клітин, чому вони залишаються недиференційованими саме до того моменту, як з'явиться необхідність їх використовувати.

Ще одне фундаментальне властивість стовбурових клітин полягає в тому, що у них немає структур, характерних для клітин певних тканин або органів. Наприклад, стовбурові клітини не можуть взаємодіяти з сусідами і качати кров (як клітини серцевого м'яза), або транспортувати молекули кисню через кровотік (як червоні кров'яні тільця). Однак вони можуть перетворитися на будь-які спеціалізовані клітини - це називається диференціацією. Коли клітина диференціюється, вона проходить через кілька етапів, на кожному з них стаючи все більш спеціалізованою. Поки вчені тільки починають розуміти сигнали всередині і поза клітинами, які призводять до диференціації. Внутрішні сигнали контролюються генами клітин, які є частиною ланцюжка ДНК, і в яких закодовані інструкції щодо клітинних структур і функцій.

Зовнішніми сигналами для клітинної диференціації служать хімічні речовини, які виділяють інші клітини; фізичний контакт з сусідніми клітинами; а також активність деяких молекул.

Однак диференціація стовбурових клітин раніше залишає багато питань. Наприклад, чи є внутрішні і зовнішні сигнали диференціації клітин однаковими для стовбурових клітин всіх типів? Чи можна виділити специфічний набір сигналів, який призводить до перетворення стовбурових клітин в клітини певного типу? Якщо на ці питання вдасться відповісти, можливо, вчені зможуть знайти нові способи контролювати диференціацію стовбурових клітин в лабораторіях і вирощувати клітини і тканини, які потім можна буде використовувати, наприклад, для клітинної терапії.

Дорослі стовбурові клітини зазвичай генерують клітини тих тканин, в яких вони живуть. Наприклад, кровотворні (гемопоетичні) стовбурові клітини в кістковому мозку в нормі диференціюються в різні типи клітин крові. Вважається, що з гемопоетичних стовбурових клітин не можуть сформуватися, наприклад, нервові клітини, або клітини головного мозку. В останні роки проводилося багато досліджень з метою показати, що стовбурові клітини з однієї тканини можуть формувати клітини абсолютно інших тканин, проте це досі не доведено і є предметом суперечок в науковому співтоваристві.

Причини облисіння

Через гормональних змін, роздратування або пошкодження, деякі волосяні фолікули мають більш коротку фазу росту і виробляють більш тонкі і короткі волосяні стрижні. Волосся проходять цикл, протягом якого чергуються фази росту і спокою. Хід кожного циклу залежить від конкретної людини. Але в цілому фаза росту волосся на голові, відома як анаген, як правило, триває два-три роки. У цей час волосся відростає приблизно на 1 см на місяць. Фаза спокою називається телоген. Цей етап зазвичай триває три-чотири місяці. Наприкінці фази спокою волосся випадає, і на його місці починає рости новий. Як тільки волосся випадає, стадія зростання починається знову.

У більшості людей зазвичай випадає від 50 до 100 волосин на день. Але оскільки на шкірі голови росте близько 100 000 волосся, це кількість випавшого волосся не повинно викликати помітного порідіння волосся на голові.

Поступове порідіння волосся є нормальною частиною процесу старіння. Тим не менш, випадання волосся може призвести до облисіння, якщо швидкість випадання перевищує швидкість відростання, якщо нове волосся тонше, ніж випали, або коли волосся випадає клаптиками.

Причини певних типів випадіння волосся

• Андрогенне облисіння (андрогенна алопеція)

У жіночому і чоловічому типах облисіння час росту волосся коротшає, і волосся вже не такі густі або міцні. З кожним циклом зростання волосся вкорінюються більш поверхнево і легко випадають. Ключову роль тут, ймовірно, відіграє спадковість. Випадки андрогенетичного алопеції з боку обох батьків підвищують ризик облисіння. Спадковість також впливає на вік, в якому людина починає втрачати волосся, і на швидкість розвитку, структуру і ступінь облисіння.

• Рубцова алопеція

Цей тип постійного випадіння волосся виникає, коли запалення пошкоджує волосяний фолікул і залишає на ньому рубець. Це запобігає ріст нового волосся. Цей стан можна спостерігати при деяких захворюваннях шкіри, у тому числі таких як червоний вовчак або червоний плоский лишай. Причини, що викликають це запалення, невідомі.

• Вогнищева алопеція

Це захворювання класифікується як аутоімунне, але причина його невідома. Люди, у яких розвивається вогнищева алопеція, як правило, знаходяться в доброму здоров'ї. Деякі люди можуть мати й інші аутоімунні захворювання, включаючи захворювання щитовидної залози Захворювання щитовидної залози - жінки в групі ризику . Деякі вчені вважають, що є люди, генетично схильні до розвитку осередкової алопеції, і що якийсь фактор, наприклад, вірус або щось в навколишньому середовищі, провокує розвиток цього стану. Мали місце в родині випадки алопеції роблять людину більш схильним до її розвитку. При осередкової алопеції волосся зазвичай виростають знову, але іноді волосся випадає і відростають кілька разів.

• Телогеновая алопеція

Цей тип облисіння, як правило, відбувається через зміни в нормальному циклі росту волосся. Це може статися, коли щось, котре з'явилося шоком для організму - емоційним або фізичним - передчасно штовхнуло коріння волосся в стан спокою. Постраждалі зростаючі з цих коренів волоски випадають. Через місяць або два волосяні фолікули стають активними знову, і починають рости нове волосся. Телогеновая алопеція може послідувати за емоційним розладом, таким, як смерть в сім'ї, або фізіологічним стресом, таким як висока температура, раптова або надмірна втрата ваги, екстремальна дієта, недостатність харчування, хірургічна операція, або порушення обміну речовин. Волосся, як правило, знову відростають, як тільки зникає причина, що викликала їх випадання, але це зазвичай займає місяці.

• Тракційна алопеція

Надмірно часті укладання або зачіски, в яких волосся занадто туго затягнуті, можуть стати причиною тракционной алопеції. Якщо припинити стягувати волосся, поки не утворився рубець шкіри голови, і не відбулося необоротне пошкодження коренів, волосся зазвичай знову відростають.

Інші причини облисіння

• Погане харчування

Недостатня кількість білка або заліза в раціоні або погане в інших відносинах харчування може привести до втрати волосся. Химерні і суворі дієти, а також деякі захворювань, такі як розлади харчової поведінки, також є причинами облисіння.

• Ліки

Деякі препарати, які призначаються для лікування подагри, артриту, депресії, серцевих захворювань і високого артеріального тиску, у деяких людей можуть викликати випадання волосся. У деяких жінок волосся можуть випадати під час прийому протизаплідних таблеток.

• Захворювання

Втрату волосся можуть викликати такі захворювання як цукровий діабет Цукровий діабет - грізна і невиліковна хвороба   і вовчак.

• Медикаментозне лікування

Хіміотерапія і променева терапія можуть привести до розвитку облисіння. У цих умовах можуть постраждати здорові, зростаючі волосся. Після закінчення лікування волосся зазвичай починають знову зростати.

• Гормональні зміни

Гормональні зміни і порушення балансу гормонів іноді викликає випадання волосся. Причиною можуть стати вагітність, пологи, припинення прийому протизаплідних таблеток, настання менопаузи, порушення функції щитовидної залози. Випадання волосся може відбутися через три місяці після гормональних змін, і ще три місяці потрібно для того, щоб волосся могли вирости заново. Під час вагітності природно мати більш густі, більш пишне волосся. Також нормально втратити більше волосся, ніж зазвичай, приблизно через три місяці після пологів. Якщо порушення гормонального балансу пов'язане з надлишковою виробленням тестостерону, може статися порідіння волосся на маківці голови. Відновлення гормонального балансу може зупинити випадіння волосся.

• Процедури для волосся

Хімікати, використовувані для фарбування, тонування, освітлення, випрямлення або хімічної завивки волосся можуть призвести до пошкодження і випадання волосся, якщо ними зловживати або робити їх неправильно. Якщо волосся пошкоджені, то занадто часті укладання і надмірне розчісування також може привести до випадання волосся.

• Інфекції шкіри голови

Інфекції, наприклад, стригучий лишай Стригучий лишай Лишай - не тільки інфекційне захворювання   - Як не залишитися без волосся , Можуть проникати у волосся і шкіру голови, що призводить до втрати волосся. Після того як інфекції лікуються, волосся зазвичай виростають знову. Стригучий лишай і грибкову інфекцію, як правило, можна вилікувати зовнішніми або прийнятими всередину протигрибковими ліками.

• Трихотилломания

Трихотилломания є одним з видів психічних захворювань, при якому хворі відчувають непереборне бажання висмикувати своє волосся з голови, брів, або інших ділянок тіла. Висмикування волосся з голови часто залишає у них на голові неоднорідні лисини. Щоб зірвати ці лисини, хворі можуть піти на багато що. Причини тріхотілломаніі досі вивчаються, і ніяких конкретних причин поки не знайдено.