Что способствует в организме образованию стволовых клеток. Где находятся стволовые клетки у взрослых
Современная косметология совершенно не случайно возлагает на клеточные регенеративные технологии большие надежды. Фантастические открытия в области регенеративных возможностей организма, мечта об избавлении человека от старости, перспективы создания «средства Макропулоса» связаны сегодня именно со стволовыми клетками. Каковы же перспективы в этом направлении? Почему со стволовыми клетками связано столько надежд? И каким образом возможно их применение в косметологии?
Что такое стволовые клетки?
Стволовые клетки – это сущность жизни, первые незрелые клетки без определенной ориентации. То есть они способны к самовосстановлению и дифференцировке (способны превращаться в различные ткани организма в зависимости от потребности). Стволовые клетки – это некая матрица, дающая начало всему человеческому организму. Стволовые клетки присутствуют во всех тканях и органах и на всех стадиях жизни – до рождения и после него. Почему стволовые клетки так важны для человека?
Например, когда человек получает травму, то повреждаются и некоторое клетки, а некоторые даже погибают. Чтобы минимизировать процесс гибели клеток, активизируется другой тип клеток – стволовые. Они восстанавливают поврежденные клетки и заменяют погибшие клетки на новые. Стволовые клетки строго следят за состоянием нашего здоровья, предотвращают терминальное состояние организма и преждевременное старение. Можно сказать, что это наша невидимая «армия спасения», которая всегда готова прийти к нам на помощь.
Почему стволовые клетки так важны
Существуют различные виды стволовых клеток. Каждый орган нашего организма имеет свои специфические стволовые клетки. Однако стволовые клетки присутствуют в нашем организме на самом раннем этапе его формирования. В этом случае их называют эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Наука продвинулась настолько вперед, что ученые сумели вырастить эмбриональные стволовые клетки в лаборатории.
Основанием для изучения стволовых клеток является тот факт, что из них можно сформировать любую клетку нашего организма, а из набора таких клеток – любой орган нашего организма. Совсем еще недавно такую созидательную способность имели только стволовые эмбриональные клетки, то есть еще незрелые клетки. И в этом заключался не столько медицинский аспект исследований, сколько этический. Поскольку эмбриональные стволовые клетки можно было добывать только из человеческих эмбрионов.
Спустя некоторое время японский ученый Синья Яманака, получивший Нобелевскую премию за свое открытие, задался вопросом: если из эмбриональных стволовых клеток можно получить любую клетку организма, то почему нельзя заставить зрелую специализированную клетку превратиться во что-то иное? И вот спустя некоторое время он нашел механизм перерождения зрелой клетки. Эти клетки стали называть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) сумели получить из клеток различных тканей методами генетической инженерии. Другими словами, их репрограммировали: зрелые клетки, а именно фибробласты, начали «вести себя» как молодые клетки, способные дифференцироваться для формирования всех тканей организма. Конечно, прежде всего, плюрипотентные стволовые клетки нужны в медицине. Это открытие даст в будущем неограниченные возможности: от полного излечения от страшных недугов до выращивания собственных органов.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки в косметологии
В косметологии также возлагают большие надежды на стволовые клетки, но только в будущем. Представьте себе, что с помощью стволовых клеток можно будет выращивать целые участки новой, а главное, молодой кожи. Или, допустим, появятся технологии, которые быстро и эффективно сумеют перепрограммировать старые клетки. При этом не будет необходимости ни в скальпеле хирурга, ни в длительных периодах реабилитации, не возникнут опасные осложнения и побочные эффекты. Ведь перепрограммировать будут свои собственные клетки, а это значит, что не будет отторжения и аллергических реакций. Другими словами, вот она – мечта человечества.
Но пока, к сожалению, есть много нюансов технологического характера, не позволяющих применить стволовые клетки на практике. Научные исследования стволовых клеток только начинаются. И, быть может, понадобятся годы исследований и экспериментов для появления методов клеточного омоложения или косметики на основе стволовых клеток.
В чем подмена понятий?
Во-первых, возникает вполне резонный вопрос: как живые клетки смогут выжить в косметическом креме? Очень многие не понимают, что любая клетка – это часть, пусть маленькая, но часть живого организма. Наш организм состоит из миллиона клеток, и все они – живые. Если из нашего организма выделить живую клетку и поместить ее в какую-нибудь другую среду, она сразу же погибнет. Так как для ее существования нужна определенная питательная среда и строго определенная температура. Только в этом случае она может жить и воспроизводиться. Крем – это не та среда, которая способствует жизни и деятельности живой клетки. Из вышесказанного следует, что в состав такого крема могут входить не живые стволовые клетки, а погибшие. Тогда какой от них прок? Точно также обстоят дела и с растительными стволовыми клеткам.
Во-вторых, крем со стволовыми клетками человека невозможен с этической точки зрения. Употребление человеческих стволовых клеток запрещено во всем мире. Подобная деятельность считается не только опасной, но и незаконной. По этой причине ни крем со стволовыми клетками, ни инъекционные техники на их основе пока не могут увидеть свет.
В-четвертых, существует некий подмен понятий. В косметологии не используются человеческие СК. Но когда говорят про кремы со стволовыми клетками, подразумевают, что в креме находятся именно они. Но это не так. Название крема не совсем корректно. На данный момент используют клетки или экстракты эмбрионов животных, человеческой плаценты, биологические жидкости, а также ингредиенты, полученные биотехнологическим путем с помощью микроорганизмов. Никакой связи с человеческими клетками нет. Мало того, кремы с растительными стволовыми клетками тоже не содержат самих стволовых клеток. По этой причине уместней назвать косметику, содержащую вышеуказанные ингредиенты, «клеточной косметикой».
Растительные стволовые клетки – в чем подвох?
На потребительских рынках существует косметика, содержащая «растительные стволовые клетки». Производители подобной косметики и в этом случае не скупятся на метафоры и эпитеты, расписывая революционные свойства своего продукта. Но так ли это на самом деле? Клетки растений, используемые в косметических кремах, вернее называть меристемными, а не стволовыми. Чудодейственные растительные клетки содержатся в меристеме. Такие клетки богаты пептидами, антиоксидантами, аминокислотами и факторами роста.
Откроем секрет: в косметику попадает не стволовая клетка, а ее активные вещества. Другими словами, ферментный (или пептидный) комплекс и питательные вещества. Например, действующее вещество крема Absolue Precious Cells от Lancôme – это не стволовые клетки, а экстракт яблока. Быть может, экстракт яблока и воздействует благоприятно на нашу кожу, но насколько? Тестирование крема на добровольцах доказало, что крем весьма эффективен и способствует улучшению кожных характеристик.
Но что дает такой эффект, экстракт яблока или другие ингредиенты? Ведь известно, что в состав крема входят и много других ингредиентов, которые всегда улучшали роговый слой эпидермиса. И тут эксперты вынесли свой безжалостный вердикт: старение кожи – это морщины, дряблость и сухость кожи. Все эти процессы возникают из-за недостатка эластина и коллагена в дерме. Крем с растительными стволовыми клетками не эффективен, он не способен активизировать фибробласты и регенерировать процессы в дерме.
Стволовые клетки растений никак не способствуют регенераций человеческих клеток. Они могут эффективно воздействовать только на клетки растений. Если из человеческих стволовых клеток можно вырастить живой организм, то из стволовых клеток растений может вырасти только растение.
Можно сказать, что крем на основе растительных стволовых клеток не что иное, как фитопрепарат, который принес бы больше пользы в качестве БАДа. Ведь съесть яблоко куда полезней, чем нанести его экстракт на кожу.
Производители кремов утверждают, что в растительных стволовых клетках содержаться в большом количестве фитогормоны. А фитогормоны очень близки по своей структуре к нашим родным гормонам. Но так ли это? Фитогормоны – это гормоны растений. Они не способны оказывать гормоноподобное действие на человеческий организм. Как действуют гормоны в нашем организме? Они связываются с рецептором по принципу ключ-замок, когда полностью заполнены все впадины в структуре гормона. Только в этом случае гормоны «распознают» и стимулируют нужные рецепторы. Другими словами, в случае с фитогормонами ключ не подходит к замку. А значит, не происходит никакой активизации фибробластов. Нет активных фибробластов – нет синтеза коллагена и эластина.
А некоторая схожесть в структуре фитоэстрогенов (которые, к слову сказать, не является фитогормонами) и человеческого эстрогена может иметь не всегда положительное действие. Например, фитоэстрогены в человеческом организме иногда действуют как эстрогены, а иногда как антиэстрогены. Эти механизмы, как и сами фитоэстрогены, еще не совсем хорошо изучены.
И еще одна проблема, о которой не любят распространяться производители косметической продукции – это проникновение крема в кожу. Даже если бы крем действительно содержал чудодейственные вещества, он не может преодолеть роговый слой эпидермиса. Если бы антивозрастные кремы с чудодейственными составами действительно кардинально воздействовали на кожу, они бы попадали под категорию лекарственных средств, а не косметических препаратов.
Таким образом, растительные стволовые клетки в креме – это всего лишь фитопрепарат, который уместней было бы принимать внутрь в виде пищевых добавок. На сегодняшний день «вершиной» косметологии являются инъекционные методы на основе гиалуроновой кислоты и клеточные регенеративные технологии: плазмотерапия, плацентотерапия и SPRS-терапия - инъекции на основе собственных фибробластов пациента, культивированных специальным методом.
А самый чудодейственный крем от морщин – это эффективный солнцезащитный крем.
Наш эксперт: Татьяна Пучкова, кандидат биологических наук, Председатель правления Российской парфюмерно-косметической ассоциации.
Откуда путаница?
: Что заставляет нас относиться к стволовым клеткам растений с подозрением? Конечно, тут же возникающая ассоциация со стволовыми клетками человека. Сегодня хорошо известно, что на них возлагаются самые большие надежды на избавление от тяжелых хронических заболеваний, восстановление органов, продление молодости. При этом смысл ведущихся исследований в массовом сознании часто сводится к возможности превратить (дифференцировать) эти клетки-предшественники в нечто полезное: сосуды, органы, новую кожу. В этом контексте « клеткопревращений» душу потребителей и начинают разъедать сомнения: неужели ученые додумались, как превратить нечто растительное во что-то вполне человеческое? Ну, не орган, конечно, тут все остаются реалистами. А, например, в столь необходимый коже белок коллаген. И как помещенные в баночку с кремом стволовые клетки той же яблони могут «встроиться» в биохимические процессы и обмен веществ человека? В общем, самые фантастические возникают вопросы.«Насколько растительные стволовые клетки сходны со стволовыми клетками животных – наиболее часто задаваемый вопрос»,- рассказывает Татьяна Пучкова. –Первое, что нужно понять, они имеют общее базовое свойство. Это – недифференцированные, т.е. одинаковые клетки, которые потом становятся дифференцированными (обладающими характеристиками определенной ткани, например, печени, мозга, кожи). Самое главное, в этих клетках заключен огромный потенциал роста, в них содержится максимальное количество необходимых для обновления веществ. Что же касается особенностей процесса дифференцировки клеток, совместимости с организмом человека… Здесь непаханое поле для исследований, какие-то выводы пока делать рано. Но в любом случае к косметическим средствам эти вопросы не имеют никакого отношения.
Дело в том, что сама клеточная масса – растительные клетки целиком - в косметическое средство не идет. Производителей интересуют содержащиеся в ней активные компоненты. Для этого клеточную массу обрабатывают специальным образом, экстрагируя из клеток те вещества, которые необходимы для решения определенных проблем кожи».
Источники стволовых клеток
Клетки растений, которые используются сегодня в косметике, правильнее называть не стволовыми, а меристемальными.
О свойственной растениям уникальной способности восстанавливать себя из мельчайших фрагментов известно давно. Но только во второй половине прошлого века выяснилось, что ее обеспечивают так называемые инициальные клетки. Их содержит особая ткань растений – меристема, сосредоточенная в почках, молодых корешках и проростках. Меристемальные клетки и есть стволовые, то есть клетки-предшественники. Из них формируются ткани растений, они определяют рост стеблей и корней, заживлении повреждений. В процесе деления одна из меристемальных клеток дифференцируется в какой-то определенный вид (это зависит от условий или микроокружения, в которое она попадает). А другая остается унипнтентной стволовой. Унипотентность означает, что в дальнейшем из нее может развиться любая клетка растительного организма.
В отличие от стволовых клеток человека все способны дифференцироваться в любую из клеток растения. У человека и животных этим свойством обладают только эмбриональные стволовые клетки, и то только на первых этапах процесса деления. Кроме того, специализированные потомки стволовых клеток легко возвращаются в недифференцированное состояние, чем объясняется свойственное растениям вегетативное размножение.
Вещества молодости
В меристемальных клетках растений заложен мощнейший потенциал роста, - признают все исследователи. Это проявляется в высокой концентрации активных веществ. Когда клетки станут дифференцированными и определятся их функции, останутся лишь те вещества, которые для этой функции необходимы. Совокупность активных веществ – это гарантия будущей полноценной жизни растения: его формирования, защиты на стадии «проростка» от неблагоприятных факторов окружающей среды, сохранения генетической информации и синхронизации процессов деления клеток. К этим веществам относятся жирные кислоты, нуклеиновые и аминокислоты, пептиды, витамины и кофакторы, ферменты пролиферативной и антиоксидантной защиты, фитогормоны, антиоксиданты. Открыты целые классы веществ регуляторов, обеспечивающих процессы межклеточного взаимодействия: ауксины, гиббереллины, цитокинины, брассинолиды, жасмонаты, полиамины, пептидные гормоны. Стволовые клетки растений производят большое количество рибонуклеиновых кислот (РНК).
Многочисленные исследования показывают, что многие участники и регуляторы процессов роста и жизнеобеспечения растений имеют сходное строение с теми, что есть в организме человека. И даже выполняют сходные функции. Например, в 2003 году группа флорентийских ученых доказала удивительное сходство стероидов растений и человека. Однако когда речь идет об экстрагировании определенных веществ для косметики, полного совпадения не нужно:
«Возьмем простые молекулы, те же аминокислоты, - объясняет Татьяна Пучкова.- Они одинаковы у растений и человека. Если мы говорим о каких-то биологически активных факторах, гормонах роста, то, как правило, это пептиды: короткие молекулы, которые состоят из нескольких аминокислот».
Современные технологии позволяют нам получить с химической точки зрения совершенно одинаковые соединения. При правильно поставленном «производственном процессе» нашему организму будет все равно, откуда взяты эти вещества. Один из таких примеров - использование . Сначала ее выделяли из хрусталика быка, потом - из гребешков неполовозрелых петушков, сейчас практически всю «гиалуронку» получают путем микробиологического синтеза. Когда с ней работает производитель косметики, для него не имеет значения источник происхождения. Главное, чтобы она была качественная и хорошо очищенная».
Способы получения
Экстракты меристемальных клеток, использующиеся в косметике, получают двумя способами.
Первый предоставила нам сама природа, сосредоточив эти клетки в точках активного роста растения. Ранней весной собирают почки, проростки, молодые корешки и побеги и свежими их очищают, измельчают и готовят экстракты. Экстрагирующая смесь, в состав которой входят вода, глицерин, спирт, сама по себе является прекрасным консервантом. Поэтому никаких других веществ добавлять в нее не требуется. Полученные этим способом экстракты имеют особую ценность – в них сохраняется целостность межклеточных взаимоотношений и гармоничное сочетание «аутентичных» активно действующих веществ. К сожалению, данный метод не дает того выхода биологического материала, который необходим для широкого производства косметики.
Второй путь – биотехнологический – заключается в следующем. На кусочке растительной ткани – экспланте – делают надрез. В месте повреждения клетки начинают активно делиться, образуя бесцветную клеточную массу – каллус. Клетки каллуса обладают некоторыми признаками стволовых. Затем каллус помещают в особые жидкие среды, содержащие питательные вещества и стимуляторы, для наращивания биомассы. Завершает цикл гомогенизация клеток, экстракция необходимых компонентов и их стабилизация. Этот способ получения экстракта имеет свои сложности, что делает конечный продукт достаточно дорогостоящим. Каллусные клетки вне организма растут хаотично, в процессе культивирования постепенно теряют способность к регенерации, являются генетически нестабильными (число и «качество» хромосом в них может сильно различаться). Основное преимущество биотехнологического способа – возможность получить большие количества стандартизированных экстрактов недифференцированных тканей растений. Но по мере совершенствования биотехнологических процессов, качество таких экстрактов становится все выше.
Использование в косметике
Увы, стволовые клетки человека стареют вместе с нами, и уже не способны поддерживать работоспособность тканей и органов. Опыт американских и европейских врачей показал, что применение экстрактов растительных стволовых клеток помогает откорректировать многие патологические сдвиги, сопровождающие старение: улучшает клеточный метаболизм, очищает клетки от токсинов, восстанавливает их поврежденные компоненты, обеспечивает адекватную реакцию не стрессовые ситуации. В 2008 году, после того, как в руках ученых оказались стандартизированные экстракты растительных стволовых клеток, в ходе лабораторных экспериментов было доказано, что экстракт каллуса одного из видов яблони увеличивает пролиферативную активность стволовых клеток человека, выделенных из пуповинной крови. А также на генетическом уровне восстанавливает уменьшающуюся с возрастом активность фибробластов – клеток межклеточного матрикса, от которых зависит и эластина. При нанесении этого экстракта на кожу в зону так называемых «гусиных лапок» после 4-х недель применения зарегистрировано уменьшение глубины морщин на 15 %.
Многочисленные открытия тут же были взяты на вооружение косметическими концернами. Появились целые линейки продуктов, содержащих экстракты растительных стволовых клеток. Например, клеток яблони сорта Utwier Shatlauber, отличающейся повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды, центеллы азиатской, содержащей вещества, помогающие контролировать воспаление, тонус и проницаемость кровеносных сосудов. Эдельвейса, обладающего мощным антиоксидантным действием, и многих других.
Наличие в этих экстрактах факторов роста, регулирующих деление, рост и обмен веществ в клетках, действительно, позволяет использовать их как активные биостимуляторы клеток человека. «При этом стоит отметить, что для получения растительных стволовых клеток высокой чистоты, функциональности и активности необходимо использование новейших методов, строго контролируемых условий, современных знаний на основе длительных исследований и испытаний.
А что в будущем?
И у растительных, и у есть свои сторонники. Возможно, когда-нибудь и стволовые клетки человека и займут свое место в космецевтике, учитывая потрясающую способность кожи к восстановлению. Но пока это время еще не пришло. Современная наука уже знает, что и растения и животные в качестве фактора роста используют сходные химические соединения. Но при этом, по словам Татьяны Пучковой, современная наука по большому счету еще не изучено, как эти физиологически активные соединения работают в организме человека, как проникают сквозь кожу. Пока эта область знаний находится на стадии экспериментов. Тем не менее, использование в составе косметических средств растительных стволовых клеток - очень перспективное направление с нескольких точек зрения:
- Возможность получать нужные вещества в нужной концентрации. Наладив технологический процесс производства экстракта из растительной массы, можно сделать стандартный продукт. То есть получить экстракт с четко определенным количеством активных веществ
- Безопасность ингредиентов. Мы можем выбрать растение полностью здоровое, выросшее в идеальных условиях, не обрабатываемое пестицидами. То есть соблюсти массу факторов, которые позволяют говорить, что мы максимально отсекаем побочные эффекты.
- Доступность сырья даже из самых редких растений: Так как при биотехнологическом способе используется только кусочек ткани из точки роста, и в дальнейшем рост культуры клеток происходит в искусственных условиях, мы можем получить растительный материал из очень редких растений. Например, Эдельвейса, растущего высоко в горах. Или водорослей, произрастающих на морской глубине в арктических условиях. Эти растения обладают высоким регенеративным потенциалом, поскольку живут в условиях стресса.
- Сохранение окружающей среды. Нам не нужно выращивать плантации растений, заготавливать их, сушить, перемалывать. Для получения большого количества сырья достаточно небольшого, специальным образом оснащенного помещения.
«Однако, самое интересное еще впереди, - считает Татьяна Пучкова. - Если экспериментатор научится варьировать условия деления клеток, он сможет получать стандартизованные экстракты с четко определенными веществами. Например, мы знаем, что какое-то вещество стимулирует рост волос. И сможем направить процесс деления клеток так, что получим именно его. Это реальный путь получения натуральных и эффективных ингредиентов для косметики. Мне в этом подходе нравится красивый симбиоз натуральности и высоких технологий».
Подробнее о растительных стволовых клетках можно узнать из книги Т.Пучковой «Космецевтика как косметика интенсивного действия», Москва, 2010.
Ученые всего мира называют XXI век – веком биомедицины. И это вполне объяснимо, ведь данная область медицины развивается с невероятной скоростью. Недаром же в последние годы за открытия в области клеточных технологий ученые получили 7 Нобелевских премий! И это далеко не предел, ведь перспективы лечения стволовыми клетками на сегодняшний день выглядят абсолютно безграничными! Но, обо всем по порядку.
Историческая справка
Стволовые клетки открыл русский ученый Александр Максимов в далеком 1909 году. Именно он и стал основателем регенерационной медицины. Однако первую операцию по трансплантации таких клеток провели гораздо позже, в 70-х годах прошлого века. И пусть ученые до сих пор спорят о безопасности использования стволовых клеток, к началу XXI века в мире было проведено 1200 операций по трансплантации стволовых клеток, взятых из пуповины. В России к таким методам лечения долгое время относились настороженно, а потому первая разрешенная операция была проведена лишь в 2010 году. Сегодня в нашей стране действует несколько клиник, предлагающих данный метод для лечения самых разных заболеваний.
Что такое стволовые клетки и зачем они нужны
Стволовые клетки – это незрелые (недифференцированные) клетки, присутствующие у всех многоклеточных организмов. Особенностью таких клеток является их уникальная способность делиться, образуя новые стволовые клетки, а также дифференцироваться, то есть превращаться в клетки определенных органов и тканей. По сути, стволовые клетки – это своеобразный резервный запас нашего организма, благодаря которому осуществляется процесс клеточного обновления.
Использование стволовых клеток в лечении заболеваний – настоящий прорыв в современной медицине. Сегодня имеются достоверные данные о том, что благодаря стволовым клеткам можно лечить рак, атеросклероз, инсульт, инфаркт миокарда, аутоиммунные и аллергические заболевания, диабет и эндокринные нарушения, травмы позвоночника и мозга. Стволовые клетки улучшают состояние кожи, костей и хрящевой ткани, укрепляют иммунитет и усиливают потенцию. Более того, на сегодняшний день имеется положительная практика лечения болезни Альцгеймера и Паркинсона при помощи этих биологических веществ!
Причем, стволовые клетки позволяют раз и навсегда избавиться от тяжелого недуга, что гораздо дешевле, чем из года в год пытаться лечить болезнь медицинскими препаратами. И этот факт давно подтвержден пациентами, которые при помощи данного метода избавились от ревматоидного артрита и бронхиальной астмы.
Более того, при помощи этих биологических веществ на сегодняшний день можно успешно лечить бесплодие. Специалисты создают клетки, которые временно подавляют иммунную функцию женщины, в результате чего организм не отторгает плод. По статистике, каждая вторая женщина, решившаяся на такой способ борьбы с бесплодием, забеременела и родила прекрасного малыша. Как видите, область применения этих удивительных клеток кажется просто безграничной!
Суть лечения
Безусловно, клеточная терапия – это не панацея от всех недугов. Лечение такими клетками имеет ряд противопоказаний и не может применяться без взвешенного подхода.
В чем же суть данного метода? Оказывается, чудо-клетки обладают двумя важнейшими функциями – они делятся сами и активизируют размножение других клеток организма. Смысл лечения в том, что при попадании в болезненный орган, клетки запускают работу иммунной системы и выделяют биоактивные вещества, которые активизируют к обновлению собственные стволовые клетки пораженного органа. В результате замены старых клеток на новые и происходит процесс регенерации, благодаря которому орган постепенно восстанавливается.
Разновидности стволовых клеток
Медицине известны несколько типов чудо-клеток. Это фетальные, эмбриональные, постнатальные и множество других незрелых клеток. Для лечения чаще всего применяются гемопоэтические (ГСК) и мезенхимальные клетки (МСК), которые добываются из костного мозга, включая тазовые кости, ребра, а также жировые ткани и некоторые другие ткани, имеющие хорошее кровоснабжение. Выбор в пользу этих клеток сделан неспроста. По уверению ученых, лечение гемопоэтическими и мезенхимальными клетками высокоэффективно и безопасно, а значит, исключена вероятность того, что они мутируют и спровоцируют развитие опухоли, что вполне возможно при внедрении фетальных либо эмбриональных клеток.
А ведь не секрет, с возрастом количество стволовых клеток в организме человека становится все меньше. К примеру, если у эмбриона насчитывается одна клетка на 10 тыс. обычных, то у 70-летнего человека – одна клетка на 7-8 млн. Таким образом, в кровь взрослого человека ежедневно выделяется всего 30 тыс. мезенхимальных клеток. Этого хватает лишь для устранения мелких нарушений, но совершенно недостаточно для того, чтобы защитить от тяжелых недугов или затормозить процесс старения.
Однако лечение стволовыми клетками позволяет добиться невозможного. По мнению современных ученых, при введении стволовых клеток в организм создается необходимый «регенеративный фонд», благодаря которому человек поправляется и избавляется от болезней. Подобное использование стволовых клеток медиками очень напоминает заправку автомобиля топливом. Врачи просто вводят в вену стволовые клетки будто «заправляют» организм качественным топливом, благодаря чему человек избавляется от болезней и живет дольше!
В среднем, лечение заболеваний подразумевает введение в кровь около 1 млн. клеток на 1 кг веса. Чтобы бороться с тяжелыми патологиями больному следует вводить 2-3 млн. стволовых клеток на каждый 1 кг веса. По мнению медиков это естественный механизм лечения болезней, которые станет основным методом терапии практически всех патологий в самом ближайшем будущем.
Мифы и реальность
Несмотря на успехи, которых на сегодняшний день добились специалисты биомедицины, недоверие к такому методу лечения заболеваний по-прежнему велико. Возможно виной тому периодически возникающая в СМИ информация об известных личностях, чьи попытки лечения или омоложения организма закончились печально. Врачи частных клиник, имеющие лицензию на лечение такими клетками, относят эти информационные вбросы к «дутым сенсациям», резонно замечая, что в сообщениях нет информации о методе лечения и типе применяемых клеток. Эксперты научных госучреждений решительно отказываются комментировать такие слухи. Возможно, именно из-за отсутствия полной информации общество и раздирают сомнения по поводу безопасности подобного лечения.
Тем не менее, людей, согласившихся на терапию стволовыми клетками, и сегодня называют «подопытными кроликами». По словам главврача одной из клиник, проводящих подобное лечение, Юрия Хейфеца: «Говорить о наших пациентах как о подопытных кроликах, просто некорректно. Мне известно об имевшихся случаях аллергии на данный материал, но аллергию вызывали не клетки, а питательная среда, попавшая в клеточную культуру. Но я не слышал ни об одном случае летального исхода после введения таких клеток!».
Поддерживает специалиста и доктор медицинских наук профессор Александр Тепляшин. По словам ученого: «В Европе и США уже начали осознавать всю пользу и эффективность, которую несут в себе стволовые клетки. Именно поэтому наши специалисты, которые давно занимаются лечением стволовыми клетками, чрезвычайно востребованы в этих странах. У нас же по-прежнему наблюдается недоверие к данному методу лечения, и это очень огорчает».
Ученые обращают внимание на тот факт, что еще не утихли споры относительно пользы и вреда антибиотиков, однако известно, с какой катастрофой столкнулось бы человечество, не будь этих лекарственных средств. То же происходит и со стволовыми клетками. Вместе с тем специалисты замечают, что отнюдь не все стволовые клетки годятся для терапии.
Цена вопроса
Еще один вопрос не дает покоя обывателям. Вроде бы лечение клетками ведется уже давно, досконально изучена технология, как грибы растут новые клиники, проводящие лечение стволовыми клетками. Почему же терапия остается такой дорогой?
Специалисты отвечают, что выращивание стволовых клеток – процесс долговременный и довольно затратный. К тому же государство не финансирует такие проекты, из-за чего они развиваются гораздо медленнее.
Правда и в этом процессе наблюдаются подвижки. Сегодня и в России имеются клеточные препараты, стоимость которых приравнивается к стоимости традиционного лечения. Например, средство для борьбы с артрозом стоит не дороже геля, предназначенного для введения в больной сустав. При этом препарат позволяет лечить сустав, в то время как гель борется лишь с болевым синдромом. Тем не менее, все компоненты для выращивания стволовых клеток в нашей стране на сегодняшний день закупаются в США.
Если предметно говорить о стоимости лечения, то данные различных источников во многом разнятся. К примеру, по информации «Московского Комсомольца» терапия стволовыми клетками в России на сегодняшний день колеблется в пределах 10 000–12 000$.
В то же время на сайте московской клиники «Новейшая медицина» говорится о том, что полная стоимость клеточной терапии или курса ревитализации обойдется в 30 000–32 000$.
В то же время ряд компаний, занимающихся организацией лечения стволовыми клетками в Германии, приводит данные, согласно которым полный курс лечения обойдется пациенту в 9 000–15 000$.
Мало кто в последнее время не слышал о стволовых клетках.
Да-да, это о тех самых стволовых клетках, которые нам с Вами предлагают собрать в роддоме из плаценты, заморозить и сохранить.
Им находят все новое применение, проводится огромное количество исследований.
✅Итак, это так называемые гемопоэтические стволовые клетки: клетки-предшественницы, которые дают начало всем остальным (зрелым) клеткам крови.
✅✅✅Источниками гемопоэтических стволовых клеток человека могут быть:
✔️1. Костный мозг (вещество внутри костей у всех людей);
✔️2. Кровь (при определенных обстоятельствах стволовые клетки из костного мозга могут «выходить» в кровь)
✔️3. Пуповинная кровь (кровь плода; у плода особенно много стволовых клеток так как строительство органов и тканей идет очень активно).
❓❓❓Как работают стволовые клетки? ❓❓❓
✅Излечение происходит благодаря нормализации функции костного мозга.
✅Метод лечения называется трансплантация гемопоэтических стволовых клеток. Человеку после специальной подготовки переливают стволовые клетки: 1⃣свои, добытые из костного мозга взрослого или ребенка,
2⃣свои, добытые при рождении из пуповины,
3⃣стволовые клетки от другого человека.
❓❓❓Где могут применяться стволовые клетки?❓❓❓
ГСК могут применяться для лечения заболеваний, связанных с врожденной или приобретенной патологией костного мозга.
✅1. Врожденные и приобретенные заболевания, в основе которых лежит патология костного мозга (идеопатическая апластическая анемия, анемия Фанкони, анемия Блекфана-Даймонда, синдром Швахмана-Даймонда, амегакариоцитарная тромбоцитопения, наследственный дискератоз)
✅2. Иммунодефициты (синдром Вискотта-Олдрича, синдром Ди-Джорджи, синдром Луи-Бар и др.)
✅3. Заболевания, связанные с дефектом в строении эритроцитов (талассемия, серповидно-клеточная анемия)
✅4. Болезни обмена, лизосомальные болезни (болезнь Гоше, болезнь Фабри и др.)
✅5. Онкогематологические заболевания (Острый лимфобластный лейкоз, острый миелобластный лейкоз, лимфома Ходжкина, неходжкинские лимфомы, миелодиспластические синдромы, хронический миелолейкоз, хронический лимфоцитарный лейкоз, множественная миелома и др.)
✅6. Онкологические заболевания (нейробластома, саркома Юинга, герминогенные опухоли).
И это далеко не полный список заболеваний!!!
❓❓❓Что надо знать о пересадке стволовых клеток?
?❗️пересадка стволовых клеток не является панацеей и не дает 100% гарантии на излечение.
?❗️Это очень серьезная процедура, которая сама по себе чревата большим количеством как непосредственных, так и отдаленных осложнений.
?❗️Поэтому решение о необходимости проведения этой процедуры принимается группой врачей при участии пациента и его родственников с учетом состояния пациента, стадии заболевания, возраста и многих других показателей.
❓❓❓Когда может пригодиться пересадка собственных стволовых клеток?
✅При онкологических и онкогематологических заболеваниях, когда нет поражения костного мозга: проводится мощная химиотерапия, убивающая все, а потом восстанавливается костный мозг с помощью своих стволовых клеток.
❓❓❓Чем пересадка своих стволовых клеток лучше, чем чужих?
?Полная иммунологическая совместимость тканей:
✔️меньше опасность отторжения,
✔️нет реакции «трансплантат против хозяина»,
✔️меньшая стоимость, ✔️относительно быстрое восстановление иммунитета.
❓❓❓Почему бы не взять собственные стволовые клетки взрослого человека?
⛔️Если стволовые клетки брать у заболевшего взрослого или ребенка, то этот метод не применим при наследственных заболеваниях (изначально нет здоровых клеток, которые можно взять), большинстве вариантов лейкозов (так как обычно костный мозг поражен и свои стволовые клетки поражены).
❓❓❓Что нужно знать про пересадку стволовых клеток от другого человека?
?Может быть родственной или неродственной.
Проводится при: лейкозах, врожденные иммунодефицитах, апластических анемиях врожденных дефектах клеток крови.
В случае лейкозов лечебный эффект достигается также за счёт того, что донорские клетки начинают воспринимать опухолевые клетки пациента как чужие и уничтожают их (это называется «трансплантат против лейкемии»).
Метод хорош при генетических болезнях и болезнях стволовых клеток (так как у пациента нет своих клеток, которые можно было бы пересадить ему).
Высок риск отторжения стволовых клеток и развития реакции «трансплантат против хозяина»: донорские клетки начинают воспринимать здоровые клетки пациента, как чужие и могут поражаться кожа, кишечник, печень, легкие и другие органы. Чтобы этого не было, необходимо длительно подавлять иммунитет.
❓❓❓Насколько легко найти донора стволовых клеток? ?
✔️Вероятность полного совпадения донора среди братьев/сестер от одних родителей примерно 25-30%. ✔️Для поиска неродственного донора также можно прибегнуть к помощи международного регистра доноров (в России банки стволовых клеток начали создаваться недавно и вероятность найти в них подходящего донора крайне мала). Процедура поиска донора очень дорогостоящая.
❓❓❓Что такое пуповинная кровь?
✅ Пуповинная кровь - это та часть крови ребенка, которая остается в плаценте после родов.
✅Несмотря на небольшой объем (100-150 мл), она содержит большое количество стволовых клеток с высокой способностью к делению и самообновлению.
✅Сейчас многие роддома предлагают услуги по глубокой заморозке с последующим хранением пуповинной крови (криоконсервации). Вот так примерно:
❓❓❓Так есть ли смысл хранить пуповинную кровь и выделять из нее стволовые клетки?
✅1. Пуповинной крови довольно мало и из нее можно получить не так много стволовых клеток. При использовании пуповинной крови для трансплантации стволовых клеток важен вес пациента, он должен быть не более 40-50 кг.
✅2. Для самого ребенка пуповинная кровь может быть использована при ограниченном количестве заболеваний, а для родных братьев и сестер при необходимости в 25-30% случаях при генетической совместимости.
✅3. Существуют и другие варианты получения стволовых клеток: костный мозг и кровь заболевшего ребенка.
✅4. Количество стволовых клеток в пуповинной крови зависит от времени забора, поэтому крайне важно, чтобы процедура проводилась специально обученной бригадой в максимально короткий срок после рождения ребенка. Также важны условия транспортировки и хранения крови.
✅5. Заболевания, для лечения которых используется трансплантация, являются относительно редкими, поэтому велика вероятность, что сохраненные стволовые клетки пуповинной крови не понадобятся ни ребенку, ни его братьям/сестрам.
✅6. Но! Исследования свойств пуповинной крови продолжаются, поэтому не исключено, что в будущем она будет иметь более широкое применение.
Поэтому стоит ли это делать, каждая семья решает для себя сама!
Будьте здоровы!
За подготовку материала огромную благодарность выражаю Ольге Лотониной, маме и врачу-гематологу отделения онкологии и гематологии центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Рогачева.
С памятного летнего дня 1909 года, когда русский гистолог Александр Максимов ввел термин «стволовые клетки», о них не утихают споры. Ученые каждый год раскрывают их секреты, что порождает новые загадки.
Итак, сстволовые клетки. Что это такое - панацея от всех недугов или величайшее заблуждение лучших умов медицинской науки? Опыты над животными подтверждают, что с помощью этих чудо-клеток можно лечить злокачественные опухоли, воспаления в суставах, болезни печени, сердца, желудка. Список городов России, где применяют такой прогрессивный метод, пополнил и Оренбург. Стволовые клетки здесь начали использовать для лечения суставов. Но есть ученые, которые весьма сдержанно высказываются об использовании стволовых клеток на нынешнем уровне знаний об их влиянии на организм и предлагают лечить ими только тех, у которых нет другого шанса спасти свою жизнь.
Стволовые клетки: что это такое
Уже и дети знают, что живой организм, будь то человек, животное или растение, получается после слияния мужской и женской половых клеток. В итоге образуется зигота. Это диплоидная структура, имеющая полный хромосомный набор и дающая начало абсолютно любым клеткам. Более простым языком зигота - это уникальное природное творение, из которого непостижимым пока для науки образом создаются все части живых тел.
Понятное дело, что зигота для этого должна образовать много клеточных структур, чтобы на все органы хватило. У млекопитающих она начинает делиться уже через сутки после своего образования. В результате получается 2 маленькие «дочки-зиготки», 100 % идентичные их «маме-зиготе». Еще через полтора суток «дочки» снова делятся надвое, образуя уже 4 близняшки - «внучки». К концу 5-го дня в зародыше находится около 30 клеток, точных копий первоначальной зиготе, только в несколько раз меньше ее по размеру. Называются они бластомерами. На этом этапе ДНК и белки в них активно синтезируются, но геном пока не задействован, а в ядрах не выполняется транскрипция, то есть, они еще незрелые. Надеемся, мы очень наглядно объяснили, стволовые клетки, что это такое. Утрировано можно назвать их просто тестом, а что из него вылепит природа, ручки, ножки или сердце и печенку, не знает никто. Стволовые клетки присутствуют в организмах не только на стартовом этапе их развития, но и тогда, когда все органы уже полностью формированы, то есть, до конца жизни. Они нужны для восстановления тканей после повреждения, только у пожилых людей стволовых клеток примерно в 50 раз меньше, чем у юных. Все они обладают двумя свойствами - способностью самообновляться без дифференциации и способностью производить клетки узкоспециализированные.
Эмбриональные стволовые клетки, что это такое
Сокращенно их именуют ЭСК. Они, как было сказано выше, образуются из зиготы и составляют клеточную массу эмбриона на самой первой стадии его жизни. Все они плюрипотентные, то есть могут превратиться в клетку любого органа. Важной отличительной чертой ЭСК является то, что они пока не умеют вырабатывать антигены, отвечающие за тканевую совместимость. Каждый из нас имеет индивидуальный набор таких антигенов, что приводит к непризнанию донорских стволовых клеток иммунной системой того, кому их вводят. С ЭСК эта проблема минимальна, поэтому их предложено использовать при терапевтических процедурах, например, проводить лечение суставов стволовыми клетками. Однако, у подопытных мышей с ослабленным иммунитетом, кому были трансплантированы ЭСК, наблюдалось появление злокачественных опухолей. Так что, точного ответа, что происходит с системами человеческого тела после введения в его органы ЭСК, пока нет. Вторым недостатком является то, что эмбрион после их изъятия погибает, поэтому аутогенный материал получить невозможно, только донорский.
Стволовые клетки фетальные, или ФСК
Этот материал получают из частей плода после аборта, если плоду не более 12 недель. На этом сроке первоначальные стволовые клетки или бластомеры уже определились со своей дальнейшей судьбой и начали дифференцировку. То есть они уже прошли определенное число делений. Вторая их особенность в том, что из ФСК нельзя сделать любые нужные нам клетки, а только что-то одно, например, ткани органов нервной системы, или сердечно-сосудистой, или костно-хрящевой. Это является их большим преимуществом, потому что врачи уже более целенаправленно могут их использовать и снизить риск осложнений. Именно на этих принципах основано, например, лечение артроза стволовыми клетками. В России пока этот метод проходит этап испытаний, так как ФСК имеют некоторые недостатки. Они заключаются в том, что в клетках плода уже могут присутствовать вирусы гепатита, СПИДа, микоплазмы и некоторые другие. Поэтому такой материал должен в обязательном порядке подвергаться дорогостоящему дополнительному обследованию и подготовке на специальном оборудовании. Второй проблемой в их использовании является юридический вопрос, который должен быть обязательно согласован.
Стволовые клетки постнатальные или ПСК
Понятие «постнатальный» означает «после рождения», то есть на протяжении всей жизни индивида. Считается, что на этом этапе не существует качественных стволовых клеток, но все-таки они есть, причем даже у пожилых людей, только обладают малой потентностью (потенциалом). Зато их можно использовать с большой эффективностью и безопасностью, так как ПСК являются аутогенными, а не донорскими. Взяв это за основу, начали в Оренбурге и других клиниках, практикующих подобную терапию. Она заключается в том, что у больного пункцией берут из его же собственные стволовые клетки, в лаборатории в специальных аппаратах их активизируют, выращивают до необходимого количества и снова вводят их хозяину. В его организме стволовые клетки направляются к поврежденному органу, где начинают восстановительный процесс.
Проблем у метода две:
1. Никогда достоверно неизвестно, отторгнет иммунная система свои родные стволовые клетки или примет.
2. Никто точно не знает, что именно происходит со стволовыми клетками, извлеченными из их привычной среды (костного мозга), и как они изменяются во время выращивания в лаборатории.
По этим причинам пока не дали 100 % гарантии ученые, проводившие эксперименты по трансплантации ПСК больным артрозом в таком городе, как Оренбург. Стволовые клетки, по их мнению, являются фантастическим прорывом в медицине, но еще они не до конца изученные.
Типы постнатальных клеток
Мы выяснили, что ЭСК все универсальны, то есть, могут стать чем угодно. ФСК более специфичны, но их можно использовать для создания разных органов в целых системах, например, в нервной. А ПСК имеют самую малую патентность, то есть максимально дифференцированы. Среди них выделяют такие :
Гемопоэтические, или ГСК;
Мультипотентные мезенхимальные стромальные, или ММСК;
Тканеспецифические;
Из ГСК получаются все лимфоциты, эритроциты, тромбоциты и другие кровеносные тельца.
Роль тканеспецифических прогениторных (предшествующих) стволовых клеток в замещении в тканях органов обычных клеток, по разным причинам погибших. Их отличительная черта - строго фиксированное число делений, благодаря чему их не всегда относят к истинным стволовым клеткам.
Возможности безоперационного лечения суставов
Установлено, что ММСК в результате дальнейших делений становятся остеобластами, хондроцитами, адипоцитами. Исследованиями именно в этом направлении ортопеды-травматологи прославили российский город Оренбург. Лечение артроза стволовыми клетками ММСК они провели пациентам, которые уже не могли ходить, такие серьезные в их суставах были разрушения. Стволовые клетки были взяты из жировой ткани этих пациентов, затем материал в условиях стерильности поместили в специальную среду, где две недели выращивали нужный тип клеток. Перед введением полученного препарата пациентам его тщательно протестировали на наличие всевозможных патогенов. На настоящий момент все, кто прошел такое лечение, чувствуют себя удовлетворительно, а признаки артроза у них значительно уменьшились. Но, как заявляют врачи, до окончательных выводов еще далеко, так как нужно провести дополнительные анализы и посмотреть, как будут обстоять дела у тестируемых пациентов через два года. Пока можно считать лишь первым удачным российским экспериментом работу, которую провел Оренбург. Стволовые клетки артроз, артрит, гемартроз и другие заболевания (если подтвердятся положительные результаты) смогут "лечить" без установки людям дорогостоящих и плохо приживающихся эндопротезов, что избавит пациентов от сложных и тяжелых операций. Еще одно направление использования ММСК - дифференцирование их в миоциты для восстановления мышечных тканей.
Пуповинная кровь
По статистике, больше половины населения Земли в той или иной степени поразил недуг суставов артроз. Стволовые клетки ММСК, возможно, тысячам людей подарят счастье безболезненного легкого движения, многим их них вернут работоспособность. Получают эти ММСК не только из костной и жировой ткани, но и из пуповинной крови. Ее забор производят после рождения младенца и перевязывания пуповины. В результате материала получается около 80 мл. Особенно высокий лечебный эффект дает трансплантат, в который входят совместно пуповинная кровь и костный мозг. Помимо артроза, по мнению врачей, эта кровь может быть применима при более чем 70 недугах, включая рак. Большие надежды возлагают исследователи на возможность использования пуповинной крови для эффективной помощи при неизлечимых другими методами недугов у детей, например, лейкоза, саркомы, рака мозга. Сейчас проводятся следования, как ведут себя стволовые клетки пуповинной крови при введении их больным шизофренией, ДЦП, болезнями Паркинсона и Альцгеймера. Этот материал собирают и хранят в банках крови. Они есть государственные и частные.
Растительные стволовые клетки
Все растения, поскольку они многоклеточные системы, также имеют стволовые клетки, которые сосредоточены в каллусе, в проростках, в почках, в молодых побегах. Исследования проводились с женьшенем, эдельвейсом, розой, гарденией и другими растениями. Но наиболее позитивные результаты показали стволовые клетки винограда красного или амурского. В Дальневосточном отделении РАН выяснили, что именно они помогают вылечить гепатит, а ученые из Крыма установили, что растительные, особенно виноградные, стволовые клетки возможно использовать при лечении рака. Большой интерес вызывает и вещество ресвератрол, первоначально обнаруженное во французском красном вине, а потом найденное в виноградных стволовых клетках. Оно является приоритетным помощником в борьбе за молодость кожи и тела. Это открытие использовали создатели антивозрастного крема «Либридерм». Стволовые клетки, полученные из винограда, не только способствуют разглаживанию морщин и убирают дряблость кожи, но и отлично ее увлажняют, делают мягкой, нежной, защищенной. Женщины, испробовавшие «Либридерм», выделяют у него такие плюсы:
Нежная текстура;
Легко наносится на тело;
Не вызывает аллергических реакций;
Увлажняет кожу практически на весь день;
Снимает раздражение.
Не понравились им в креме высокая цена и отсутствие за месяц применения заметного омоложения.
Лекарство из стволовых клеток своими руками
Считается, что стволовые клетки, взятые у растений, гораздо менее опасны, чем взятые у человека или животных, так как они несут меньше генетической информации и не оказывают такого мощного, а главное, непредсказуемого воздействия. Однако и они, особенно при введении их с помощью инъекций, способны вызвать нежелательные последствия. Но наружное применение, по мнению сотрудника МГУ им. Ломоносова Е. Родимина, идет только во благо. Он даже предлагает рецепт, как сделать в домашних условиях крем, стволовые клетки в котором будут выполнять работу по улучшению состояния кожи лица.
Сырьем могут служить почки и молодые виноградные побеги, но лучше всего нарезать с виноградных кустов черенки и нарастить у них каллус. Для этого веточки ставятся в воду на сутки-двое, после чего вынимаются, заворачиваются в смоченную водой ветошь (можно в мокрую газету), потом в целлофановый кулек, и кладутся в теплое место. Появившийся каллус нужно отделить, просушить и перемолоть. Далее ложку без горки (столовую) залить стопкой (100 гр) водки и настаивать 7 дней. Почки и ростки винограда нужно сложить в тару и тоже залить водкой. Полученный настой добавить в готовый нежирный крем, например, алоэ вера и тщательно перемешать. Принимать средство можно и вовнутрь, добавляя по несколько капель в чаи, соки.
