Sel nenek moyang

Sel nenek moyang memiliki sifat pluripoten dan membentuk reservoir pada berbagai jenis jaringan dari mana sel jaringan somatik terbentuk melalui proses proliferasi dan diferensiasi.

Mereka muncul dari divisi asimetris sel induk berpotensi majemuk, di mana satu sel anak berkembang sebagai sel progenitor dan sel lainnya melengkapi persediaan sel induk. Sel nenek moyang memainkan peran penting dalam pembentukan jaringan baru.

Apa itu sel progenitor?

Istilah sel progenitor menunjukkan sel prekursor dari jenis jaringan tertentu. Mereka muncul melalui pembelahan asimetris dari sel induk multipoten dewasa.

Satu sel anak dari sel induk yang terbagi berkembang menjadi sel progenitor, sedangkan sel anak lainnya tetap dalam tahap sel induk multipoten dan melengkapi pasokan sel induk lagi. Sel induk dewasa sejauh ini telah terdeteksi di lebih dari 20 jenis jaringan. Setelah pembelahan sel induk, sel progenitor kehilangan multipotensinya dalam beberapa langkah - distimulasi oleh faktor pertumbuhan - dan berdiferensiasi menjadi sel jaringan somatik dari jaringan yang dimaksudkan.

Ini berarti bahwa multipotensi asli pada awalnya diubah menjadi suatu pluripotensi, yang diperlukan untuk pengembangan sel somatik yang berbeda dalam suatu jaringan, sebelum sel tersebut benar-benar berdiferensiasi menjadi sel jaringan somatik dengan hilangnya multiplisitas atau kemajemukannya dan kemampuannya untuk membelah. Terdapat indikasi bahwa peningkatan determinasi sel progenitor pada jaringan khusus masih bersifat reversibel hingga tahap perkembangan tertentu. Diferensiasi sel dikendalikan oleh faktor pertumbuhan spesifik jaringan.

Wilayah penelitian yang berhubungan dengan sel progenitor tunduk pada perkembangan dinamis, sehingga belum ada nomenklatur yang berlaku umum yang dikembangkan. Oleh karena itu, beberapa peneliti masih menggunakan istilah sel progenitor dan sel induk sebagai sinonim. Karena sel progenitor berbeda dari jaringan ke jaringan dalam hal potensi perkembangannya, mereka kadang-kadang disebut sebagai sel induk yang ditentukan.

Anatomi & struktur

Keunikan dari sel-sel nenek moyang adalah mereka masih mampu sebagian untuk menjadi sel-sel yang berbeda di dalam jaringan. Oleh karena itu mereka berbeda dari satu jaringan ke jaringan lainnya. Misalnya, perbedaan dibuat antara sel-sel hematopoietik dan sel progenitor endotel.

Dari sel prekursor hematopoietik, yang sebagian besar terletak di sumsum tulang, sel darah putih atau merah dapat berkembang dalam perjalanan langkah diferensiasi lebih lanjut. Sel progenitor endotel bersirkulasi terutama di dalam darah dan juga berasal dari sumsum tulang. Jika perlu, mereka digunakan untuk memperbaiki pembuluh darah dan membuat yang baru (angiogenesis). Sel-sel progenitor endotel telah membawa protein yang merupakan karakteristik endotel vaskular di permukaannya. Hingga saat ini, sel progenitor telah terdeteksi di lebih dari 20 jenis jaringan, termasuk di otak dan sistem saraf tepi.

Biasanya, sel progenitor yang mengkhususkan diri pada jenis jaringan tertentu disebut sebagai ledakan, mis. B. sebagai osteoblas, myeloblas, neuroblas dan banyak lagi. Mereka dicirikan oleh fakta bahwa mereka biasanya belum akhirnya ditugaskan ke jenis sel tertentu. Ciri-ciri morfologi khas dari ledakan adalah inti sel yang membesar, retikulum endoplasma dengan proporsi tinggi, metabolisme energi tinggi berdasarkan jumlah mitokondria yang tinggi dan banyak fitur lainnya.

Fungsi & tugas

Sebagai aturan, sel somatik yang terdiferensiasi dari jaringan tertentu tidak hanya kehilangan kemampuannya untuk membelah, tetapi juga kemampuannya untuk mundur menjadi sel progenitor. Mereka juga disebut unipoten karena - jika mereka masih dapat membelah - mereka hanya dapat menghasilkan sel dengan tipe yang sama dengan sifat yang sama ketika mereka membelah. Hilangnya kemampuan untuk membelah berbeda dari jenis jaringan ke jenis jaringan dan terjadi untuk alasan keamanan, karena jika tidak, jaringan baru dapat terus terbentuk jika hanya terjadi gangguan kecil, yang hampir pasti dapat menyebabkan masalah.

Oleh karena itu, sel-sel nenek moyang pada dasarnya memiliki tugas untuk mengganti sel jaringan setelah cedera atau kehilangan jaringan yang disebabkan oleh penyakit, atau untuk memastikan pengisian sel jaringan khusus yang diperlukan selama proses pertumbuhan. Mobilisasi sel progenitor berlangsung sesuai kebutuhan dan dikendalikan oleh berbagai sitokin dan interleukin. Bergantung pada jenis jaringan, sel progenitor bertindak sebagai patroli dalam aliran darah atau mewakili cadangan tersembunyi untuk pembentukan sel jaringan baru, yang dapat dimobilisasi untuk tujuan perbaikan dan pertumbuhan. Misalnya, sel progenitor endotel memiliki peran khusus dalam mengatasi sepsis.

Sepsis biasanya dipicu oleh racun bakteri, yang menyebabkan peningkatan nekrosis dan apoptosis (kematian sel terprogram) sel endotel di pembuluh darah. Telah dibuktikan bahwa dalam kasus seperti itu peningkatan kadar sitokin tertentu menghasilkan peningkatan pelepasan sel progenitor endotel dari sumsum tulang dan dengan demikian peningkatan mekanisme perbaikan untuk pemulihan dinding pembuluh dalam yang rusak.

Penyakit

Sebagai sel jaringan yang potensial, sel progenitor mengambil tugas untuk turun tangan jika terjadi penyakit atau cedera guna menghilangkan kerusakan jaringan yang diderita dengan sebaik-baiknya.

Tahap aktivasi dan diferensiasi multi-tahap dari sel-sel progenitor berarti bahwa mereka dapat menyebabkan gejala penyakit itu sendiri melalui cacat bawaan atau genetik yang didapat. Leukemia akut adalah penyakit sel progenitor yang terkenal, yang bertanggung jawab atas pengisian kembali sel darah merah atau putih atau trombosit. Sel progenitor ganas menyebar di sumsum tulang dan menggusur sel progenitor fungsional. Hal ini terutama menyebabkan anemia dan kekurangan trombosit darah (trombosit).

Sel ganas tersebut dapat menyebar ke hampir semua jaringan, termasuk kulit dan selaput lendir. Mereka bahkan bisa dirasakan sebagai nodul kecil di mukosa mulut. Beberapa kanker lain juga didasarkan pada sel induk dan sel progenitor yang berubah. Dalam kebanyakan kasus, ini adalah sel induk yang bermutasi, yang darinya sel prekursor yang dimodifikasi muncul yang memiliki cacat pada kompleks protein tertentu dan oleh karena itu membelah tanpa diperiksa, tidak terpengaruh oleh penonaktifan sitokin.