Sel Progenitor: Struktur, Fungsi & Penyakit

Sel progenitor mempunyai sifat pluripoten dan membentuk takungan dalam pelbagai tisu dari mana sel tisu somatik terbentuk oleh percambahan dan pembezaan. Mereka dihasilkan oleh pembelahan asimetri sel stem pluripoten, salah satunya berkembang sebagai sel progenitor dan yang satu lagi melengkapkan reservoir sel induk. Sel progenitor memainkan peranan penting dalam pembentukan tisu baru.

Apakah sel progenitor?

Istilah sel-sel progenitor digunakan untuk menggambarkan sel-sel prekursor dari beberapa jenis tisu. Mereka timbul dengan pembahagian asimetri dari sel stem multipoten dewasa. Dalam setiap kes, satu sel anak sel sel induk terbahagi berkembang menjadi sel progenitor, sementara sel anak perempuan lainnya tetap berada di tahap sel induk multipoten dan menyelesaikan bekalan sel induk sekali lagi. Sel stem dewasa telah dikesan dalam lebih daripada 20 jenis tisu sehingga kini. Selepas pembelahan sel induk, sel progenitor kehilangan multipotensi dalam beberapa langkah - dirangsang oleh faktor pertumbuhan - dan membezakan dalam setiap kes ke dalam sel tisu somatik tisu yang dimaksudkan. Ini bermaksud bahawa multipotensi asal mula-mula berubah menjadi pluripotensi, yang diperlukan untuk pengembangan sel somatik yang berlainan dalam tisu, sebelum sel itu benar-benar membezakan menjadi sel tisu somatik dengan kehilangan sepenuhnya multipotensi, pluripotensi dan kemampuannya untuk membelah. Bukti sekata menunjukkan bahawa peningkatan kepastian sel-sel progenitor ke tisu tertentu masih boleh diterbalikkan hingga tahap perkembangan tertentu. Pembezaan sel dikawal oleh faktor pertumbuhan khusus tisu. Bidang penyelidikan yang berurusan dengan sel progenitor tunduk pada pengembangan dinamis, sehingga belum ada nomenklatur yang diterima secara universal. Oleh itu, sebilangan penyelidik masih menggunakan istilah sel progenitor dan sel induk sebagai sinonim. Kerana sel progenitor berbeza dari tisu ke tisu dari segi potensi perkembangannya, mereka juga kadang-kadang disebut sebagai sel induk penentu.

Anatomi dan struktur

Keistimewaan sel progenitor adalah kemampuan sebahagiannya untuk matang menjadi sel yang berlainan dalam tisu. Oleh itu, mereka berbeza dari tisu ke tisu. Sebagai contoh, perbezaan dibuat antara sel progenitor hematopoietik dan endotel. Sel-sel progenitor hematopoietik, yang terutama terdapat di sumsum tulang, boleh berkembang menjadi putih atau merah darah sel dalam langkah pembezaan selanjutnya. Sel-sel progenitor endotel beredar terutamanya di darah dan juga berasal dari sumsum tulang. Mereka digunakan untuk pembaikan darah kapal dan untuk penciptaan kapal baru (angiogenesis). Sel-sel progenitor endotel sudah membawa protein ciri endothelia vaskular pada permukaannya. Secara keseluruhan, sel-sel keturunan telah dikesan di lebih dari 20 jenis tisu yang berbeza, termasuk otak dan persisian sistem saraf. Sel progenitor yang khusus dalam jenis tisu tertentu biasanya disebut sebagai letupan, misalnya osteoblas, myeloblas, neuroblas dan banyak lagi. Mereka dicirikan oleh fakta bahawa mereka biasanya belum secara pasti berkomitmen terhadap jenis sel tertentu. Ciri khas morfologi letupan termasuk nukleus yang diperbesar, bahagian retikulum endoplasma yang tinggi, tinggi metabolisme tenaga berdasarkan bilangan yang tinggi mitokondria, dan banyak lagi ciri lain.

Fungsi dan tugas

Sebagai peraturan, sel-sel somatik yang dibezakan dari tisu tertentu kehilangan bukan hanya kemampuan mereka untuk membelah tetapi juga kemampuan mereka untuk mundur menjadi sel-sel progenitor. Mereka juga disebut tidak berpotensi kerana, jika mereka masih mampu melakukan pembelahan, mereka hanya dapat menimbulkan sel dari jenis yang sama dengan sifat yang sama ketika mereka membelah. Kehilangan kemampuan untuk membelah berbeza dari jenis tisu ke jenis tisu dan dilakukan atas alasan keselamatan, kerana jika tidak, hanya gangguan kecil yang dapat mengakibatkan pembentukan tisu baru secara berterusan, yang hampir tidak dapat dielakkan membawa masalah. Tugas utama sel-sel progenitor adalah untuk menggantikan sel-sel tisu selepas kecederaan atau selepas kehilangan tisu akibat penyakit, atau untuk menyediakan bekalan sel tisu khusus yang diperlukan semasa proses pertumbuhan. Mobilisasi sel-sel progenitor berlaku seperti yang diperlukan dan dikendalikan oleh pelbagai sitokin dan interleukin. Bergantung pada jenis tisu, sel-sel progenitor berfungsi sebagai patroli dalam aliran darah atau mereka mewakili cadangan diam untuk pembentukan sel tisu baru yang dapat digerakkan untuk tujuan pembaikan dan pertumbuhan. Sebagai contoh, sel-sel progenitor endotel memainkan peranan khas dalam mengatasi sepsis. Sepsis biasanya dipicu oleh toksin bakteria, yang menyebabkan peningkatan nekrosis dan apoptosis (kematian sel yang diprogramkan) sel endothelial di kapal. Telah terbukti bahawa dalam kes seperti itu, peningkatan kadar sitokin tertentu mengakibatkan peningkatan pembebasan sel progenitor endotel dari sumsum tulang, membawa kepada peningkatan mekanisme pembaikan untuk pemulihan dinding kapal dalam yang rosak.

Penyakit

Sel-sel progenitor, sebagai sel tisu yang berpotensi, melakukan tugas melangkah masuk semasa penyakit atau cedera untuk memperbaiki kerosakan tisu yang dialami. Tahap pengaktifan dan pembezaan pelbagai peringkat sel-sel progenitor bermaksud bahawa sel itu juga dapat dilakukan membawa kepada gejala penyakit melalui kecacatan kongenital genetik Penyakit sel progenitor yang terkenal, yang memberi penambahan sel darah putih atau merah atau platelet, adalah akut leukemia. Sel-sel progenitor malignan merebak di sumsum tulang dan menggantikan sel-sel progenitor yang berfungsi. Ini terutamanya menyebabkan anemia dan kekurangan platelet. Sel-sel malignan dapat menyebar ke hampir semua tisu, termasuk kulit dan membran mukus. Dalam lisan mukosa, mereka bahkan terasa seperti nodul kecil. Beberapa jenis lain dari kanser juga berdasarkan sel stem dan progenitor yang diubah. Dalam kebanyakan kes, ini adalah sel induk bermutasi yang menimbulkan sel progenitor yang berubah-ubah yang mempunyai kecacatan pada kompleks protein tertentu dan oleh itu membelahnya yang tidak diperiksa, tidak terkesan dengan menyahaktifkan sitokin.