Progenitorne celice imajo pluripotentne lastnosti in tvorijo rezervoar v različnih tkivih, iz katerih s proliferacijo in diferenciacijo nastajajo somatske tkivne celice. Nastanejo z asimetrično delitvijo pluripotentnih matičnih celic, od katerih se ena razvije kot matična celica, druga pa znova dopolni rezervoar matičnih celic. Progenitorne celice igrajo ključno vlogo pri tvorbi novega tkiva.
Kaj je matična celica?
Izraz progenitorne celice se uporablja za opis predhodnih celic nekaterih vrst tkiva. Nastanejo z asimetrično delitvijo odraslih multipotentnih matičnih celic. V vsakem primeru se ena hčerinska celica razdeljene matične celice razvije v rodovno celico, druga hčerinska celica pa ostane v fazi multipotentnih matičnih celic in ponovno zaključi dobavo matičnih celic. Doslej so bile odkrite matične celice odraslih v več kot 20 vrstah tkiv. Po delitvi matične celice progenitorna celica v več korakih izgubi multipotentnost - spodbujajo jo rastni faktorji - in se v vsakem primeru razlikuje v somatsko tkivno celico tkiva, kateremu je namenjena. To pomeni, da se prvotna multipotenca najprej spremeni v pluripotenco, ki je potrebna za razvoj različnih somatskih celic v tkivu, preden se celica popolnoma diferencira v celico somatskega tkiva s popolno izgubo svoje multipotencije, pluripotencije in sposobnosti delitve. Neposredni dokazi kažejo, da je vse večja določljivost progenitornih celic do določenega tkiva še vedno reverzibilna do določene stopnje razvoja. Diferenciacijo celic nadzirajo tkivno specifični rastni faktorji. Raziskovalno področje, ki se ukvarja z matičnimi celicami, se dinamično razvija, tako da se še ni razvila nobena splošno sprejeta nomenklatura. Nekateri raziskovalci zato še vedno uporabljajo izraza matična celica in matična celica kot sopomenki. Ker se progenitorne celice glede na njihovo razvojno moč razlikujejo od tkiva do tkiva, jih včasih imenujemo tudi določene matične celice.
Anatomija in zgradba
Posebnost matičnih celic je še vedno delna sposobnost zorenja v različne celice v tkivu. Zato se od tkiva do tkiva razlikujejo. Na primer, ločimo hematopoetske in endotelijske celice predhodnice. Hematopoetske matične celice, ki jih v glavnem najdemo v kostni mozeg, se lahko razvije v belo ali rdečo kri celic v nadaljnjih korakih diferenciacije. Endotelne progenitorne celice krožijo predvsem v kri in tudi izvirajo iz kostni mozeg. Uporabljajo se za popravilo kri plovila in za ustvarjanje novih žil (angiogeneza). Endotelne progenitorne celice že nosijo beljakovin značilna za žilne endotelije na njihovi površini. Skupaj so bile predhodne celice odkrite v več kot 20 različnih vrstah tkiv, vključno z možganov in obrobne živčni sistem. Progenitorne celice, specializirane za določene vrste tkiva, običajno imenujemo blasti, npr. Osteoblasti, mieloblasti, nevroblasti in mnogi drugi. Zanje je značilno, da običajno še niso dokončno zavezani določeni vrsti celic. Tipične morfološke značilnosti eksplozij vključujejo povečano jedro, velik delež endoplazemskega retikuluma, visoko presnova energije temelji na velikem številu mitohondrijiin številne druge funkcije.
Funkcija in naloge
Diferencirane somatske celice določenega tkiva praviloma izgubijo ne le sposobnost delitve, temveč tudi sposobnost nazadovanja v matične celice. Imenujejo jih tudi unipotentni, ker lahko, če so še vedno sposobni deliti celice iste vrste z enakimi lastnostmi, le ko se delijo. Izguba sposobnosti delitve se od vrste do vrste tkiva razlikuje in se iz varnostnih razlogov, saj bi sicer le manjše motnje lahko povzročile nenehno tvorjenje novega tkiva, kar lahko skoraj neizogibno vodi glavna naloga predhodnih celic je torej nadomestiti tkivne celice po poškodbi ali izgubi tkiva zaradi bolezni ali zagotoviti potrebno oskrbo s specializiranimi tkivnimi celicami med rastnimi procesi. Mobilizacija matičnih celic poteka po potrebi in jo nadzirajo različni citokini in interlevkini. Odvisno od vrste tkiva, progenitorne celice delujejo kot patrulja v krvnem obtoku ali pa predstavljajo tiho rezervo za tvorbo novih tkivnih celic, ki jih je mogoče mobilizirati za popravilo in rast. Na primer, endotelne matične celice imajo posebno vlogo pri premagovanju sepse. sepsa običajno sprožijo bakterijski toksini, kar vodi do povečanega nekroza in apoptoza (programirana celična smrt) endotelijskih celic v plovila. Že je bilo dokazano, da v takih primerih povečane ravni nekaterih citokinov povzročijo povečano sproščanje endotelijskih progenitornih celic iz kostni mozeg, kar vodi k povečanju popravljalnega mehanizma za obnovo poškodovanih notranjih sten posode.
Bolezni
Progenitorne celice kot potencialne tkivne celice opravljajo nalogo poseganja med boleznijo ali poškodbo, da najbolje popravijo nastalo poškodbo tkiva. Večstopenjske faze aktivacije in diferenciacije progenitornih celic pomenijo, da lahko tudi same vodi na simptome bolezni zaradi pridobljenih ali genetsko prirojenih napak. Znana bolezen rodovniških celic, ki zagotavljajo obnavljanje belih ali rdečih krvnih celic oz trombociti, je akutna levkemija. Maligne progenitorne celice se širijo v kostnem mozgu in izpodrivajo funkcionalne progenitorne celice. To predvsem povzroča anemija in pomanjkanje trombociti. Maligne celice se lahko razširijo na skoraj vsa tkiva, vključno z koža in sluznice. V ustnem sluznica, so celo otipljivi kot majhni vozlički. Nekatere druge vrste rak temeljijo tudi na spremenjenih matičnih in progenitornih celicah. V večini primerov gre za mutirane izvorne celice, ki povzročijo ustrezno spremenjene progenitorne celice, ki imajo okvare v določenih beljakovinskih kompleksih in se zato nenadzorovano delijo, ne da bi jih impresionirali z deaktiviranjem citokinov.
