| Hemangioblast | |
|---|---|
| Textile | conjunctiv |
| Istoria diferențierii celulare | Zigot → Blastomer → Embrioblast → Epiblast → Celulă mezodermă primară → Prehemangioblast → Hemangioblast |
| Oportunități de diferențiere suplimentară | Hemocitoblast • Angioblast |
Un hemangioblast este o celulă stem pluripotentă care se poate diferenția prin stadiul celulei endoteliale hemogenice fie într-o celulă stem hematopoietică pluripotentă , un hemocitoblast , fie într-o celulă stem endotelială a vasului de sânge , angioblast . [1] [2] Astfel, de exemplu, la un embrion de șoarece , apariția primelor „insule de sânge” care conțin hemangioblaste în sacul vitelin se observă începând cu a 7-a zi de dezvoltare embrionară. În aceste „insule de sânge” compuse din hemangioblaste au loc hematopoieza și angiogeneza embrionară primară . Din aceste insule de sânge se formează în curând celule și vase hematopoietice. Hemangioblastele sunt celulele stem embrionare primare care formează aceste „insule de sânge”. Până în prezent, hemangioblastele au fost identificate în embrioni de oameni , șoarece și pește zebra .
Hemangioblastele au fost mai întâi izolate din culturi de celule embrionare . S-a demonstrat apoi că dezvoltarea și diferențierea lor pot fi controlate de citokine , determinându-le să se diferențieze fie de-a lungul căii hematopoietice, fie de-a lungul căii endoteliale. De asemenea, s-a demonstrat că aceste celule progenitoare timpurii „pre-endoteliale/pre-hematopoietice”, la rândul lor, apar în embrion din celule progenitoare chiar mai timpurii, așa-numitele „ prehemangioblaste ”, și cele din mezodermul primar și că expresia CD34 , antigenul de suprafață al celulelor stem hematopoietice/endoteliale, începe în stadiul prehemangioblastic, în stadiul de recrutare a celulelor mezodermice primare în calea de dezvoltare a hemangioblastului. Ulterior, s-a constatat că hemangioblastele sunt prezente în cantități mici nu numai în țesuturile embrionare și fetale, ci și în țesuturile postnatale, inclusiv nou-născuți , copii , adolescenți , adulți și chiar vârstnici, deși numărul lor scade cu timpul.
Ipoteza existenței hemangioblastelor ca subspecie specială de celule din care se dezvoltă atât celulele hematopoietice (hematopoietice), cât și celulele endoteliale vasculare a fost propusă pentru prima dată în 1900 de Wilhelm His Jr. Pentru prima dată, motive serioase pentru a presupune existența hemangioblastelor ca un tip special de celule din care se dezvoltă atât celulele roșii din sânge , cât și celulele vasculare au fost date de observațiile lui Florence Sabin în 1917 . Florence Sabin a atras atenția asupra coincidenței foarte apropiate, atât în spațiu, cât și în timp, a momentului în care primele vase de sânge și celule roșii din sânge au apărut în sacul vitelin al unui embrion de pui . [3] În 1932, după ce a confirmat observațiile făcute anterior de Florence Sabin, Murray a propus termenul de „hemangioblast” pentru aceste celule. [patru]
Ipoteza existenței unei celule progenitoare „bipotente” care poate deveni fie o celulă stem hematopoietică ( hemocitoblastom ) fie o celulă stem endotelială ( angioblastom ) este susținută în continuare de faptul că celulele endoteliale și celulele hematopoietice împărtășesc mulți markeri celulari comuni sau suprapusi. , inclusiv cum ar fi FLK1, VEGF, CD34 , SCL , GATA2, RUNX1 şi PECAM-1 . Mai mult, s-a demonstrat că întreruperea sintezei și exprimării FLK1 în embrionul în curs de dezvoltare duce la dispariția (imposibilitatea dezvoltării) atât a celulelor hematopoietice, cât și a celulelor endoteliale vasculare. [5]
În 1997, laboratorul Kennedy de la Gordon Keller a fost primul care a izolat și cultivat echivalenți de hemangioblast in vitro . Cercetatorul a numit aceste celule „unități formatoare de colonii blastice” sau „celule formatoare de colonii blastice” (BL-CFU, BL-CFC, BL-CFU, BL-COC). Folosind agregate (clustere) de diferențiere a celulelor stem embrionare timpurii ale unui embrion de șoarece, așa-numitele „corpi embrioizi”, autorii acestui studiu au reușit să găsească, să arate pe cronologia diferențierii și să izoleze în cultură un grup de celule cu comun proprietăți care apar direct înainte de apariția celulelor stem hematopoietice. Mai mult, autorii au reușit să arate că, în prezența setului „corect” de semnale chimice ( citokine ), un anumit subset al acestor celule este capabil să se diferențieze în anumite linii de celule hematopoietice. [6] În plus, un alt grup de autori din același laborator a reușit să arate că, cu un set diferit de intrări externe, aceleași celule se pot diferenția în celule endoteliale. [7]
În 2004, prezența hemangioblastelor într-un embrion de șoarece în curs de dezvoltare a fost demonstrată in vivo de Huber din același laborator Keller. Huber a reușit să izoleze aceste celule și să le cultive direct dintr-un embrion de șoarece în curs de dezvoltare. El a arătat că se dezvoltă din spatele striului primar primitiv al mezodermului embrionului gastrulant (adică crescut până la stadiul de gastrula ). Folosind metoda de limitare a diluțiilor, autorii acestui studiu au reușit să arate că celulele hematopoietice și endoteliale formate ca urmare a diferențierii ulterioare a celulelor pe care le-au izolat au avut o origine clonală comună (adică un strămoș comun). Acest lucru demonstrează că celulele pe care le-au izolat cu succes din embrionul de șoarece în curs de dezvoltare sunt într-adevăr hemangioblaste, adică „strămoșii comuni” foarte ipotetici ai celulelor hematopoietice și endoteliale. [opt]
În prezent, se acumulează din ce în ce mai multe date despre prezența hemangioblastelor la adulți. În același timp, hemangioblastele pot fi atât rezidente în măduva osoasă, cât și circula în cantități mici în fluxul sanguin, unde pot da naștere atât celulelor hematopoietice, cât și celulelor endoteliale vasculare. Aceste celule exprimă atât CD34 , cât și CD133. [9] Se crede că aceste hemangioblaste circulante provin cel mai probabil din măduva osoasă și pot chiar să provină din celule stem hematopoietice (adică din hemocitoblaste ) printr-un fel de „diferențiere inversă” sau „dediferențiere” (diferențiere în „direcție inversă). ").
Numărul de hemangioblaste circulante în sânge, împreună cu numărul altor celule progenitoare circulante (hemocitoblaste și mai târziu), crește dramatic în faza de recuperare după chimioterapie , precum și după stimularea cu factori de stimulare a coloniilor. Acesta este utilizat în transplantul de celule stem hematopoietice , în care donatorul este supus unei proceduri de mobilizare a celulelor stem în circulația periferică prin injectarea de factori de stimulare a coloniilor și apoi o procedură de colectare a celulelor stem CD34-pozitive (și în cazul transplantului autolog în pacienții cu leucemii și limfoame , atunci când pacientul servește ca donator pentru sine, introducerea factorilor de stimulare a coloniilor este precedată și de o chimioterapie „mobilizantă” special concepută, suficient de mare pentru a provoca o mobilizare pronunțată a celulelor stem în recuperare. fază și în același timp ucide cât mai multe celule maligne posibil, dar în același timp destul de blând atât în doze, cât și în selectarea medicamentelor, pentru a nu provoca moartea masivă a celulelor stem cele mai timpurii care trebuie colectate).