Celulele stem (celulele su??) sunt celulele primordiale ale organismului, cheap care au capacitatea nelimitat? de a se autoreînnoi (self-renewal) prin mitoz? ?i de a se diferen?ia în orice tip de celul? specializat? (muscular?, epitelial?, nervoas?, sangvin?).

Există 2 tipuri de celule stem: celule stem embrionare (izolate din gruparea celulară internă a blastocistului) și celule stem adulte (localizate în țesuturile adulte). Celulele stem pot fi actualmente crescute în culturi celulare și transformate în celule specializate.

Proprietăți ale celulelor stem

Celulele stem au capacitatea de auto-reînnoire și diferențiere în celule specializate. Auto-reînnoirea presupune abilitatea de a parcurge multiple cicluri de diviziune celulară și de a rămâne în stadiul de celulă nediferențiată. În ceea ce privește potențialul de diferențiere în anumite tipuri celulare specializate, celulele stem pot fi:

totipotente (omnipotente) – se pot diferenția în orice tip celular embrionar sau extraembrionar. Astfel de celule, prezente din stadiul de zigot până la stadiul de morulă, pot “construi” un organism complet.
pluripotente – rezultă prin diviziunea celulelor totipotente și au abilitatea de a se diferenția în aproape toate tipurile celulare (celulele celor 3 straturi germinale embrionare – endodermale, mezodermale, ectodermale). Au originea în gruparea celulară internă a blastocistului și pot da naștere oricărui țesut din organism, cu excepția placentei.
multipotente – sunt celule care se pot diferenția pe o singură linie celulară (cum sunt celulele stem hematopoetice)
oligopotente – sunt acele celule stem care se pot diferenția în câteva tipuri celulare (cum sunt celulele stem hematopoetice pentru linia mieloidă sau limfoidă)
unipotente – sunt celule cu capacitate de auto-reînnoire care pot produce un singur tip celular, cel propriu (ex. celulele stem musculare)

Celulele stem embrionare

La embrionul în dezvoltare, celulele stem embrionare au rolul de a se diferenția în toate tipurile de țesut embrionar specializat, pentru a forma schița viitoarelor organele fetale. Utilizarea celulelor stem embrionare reprezintă o controversă etică deoarece recoltarea lor presupune distrugerea embrionilor (cel mai adesea produși în exces în cadrul procedurilor de fertilizare in vitro). Celulele stem embrionare pot fi izolate din țesutul epiblastic al grupării celulare interne al blastocistului și sunt celule pluripotente – dau naștere tuturor derivatelor celor 3 straturi germinale: endoderm, mezoderm și ectoderm; astfel, ele se pot diferenția în oricare dintre cele peste 200 tipuri celulare din organismul adult, dar nu pot forma anexele fetale (membrane extraembrionare, placenta).

Celule stem adulte

Celulele stem adulte sunt celule progenitoare implicate în mecanismul de reparație tisulară, refacere a pool-ului de celule specializate și menținere a turnover-ului normal al țesuturilor renerative (sânge, piele, epiteliu digestiv). Ele au o rată de multiplicare mai scăzută față de cea a celulelor stem embrionare.

Celulele stem se pot recolta din sângele placentar (din cordonul ombilical) sau din măduva osoasă hematogenă. Celulele stem ale nou-născutului sunt preferate celor adulte deoarece nu au suferit expunere la factori de mediu potențial nocivi (radiații, virusuri), au o capacitate mai mare de regenerare și proliferare, pot fi recoltate cu ușurință la naștere și depozitate în bănci speciale de celule stem (prin criogenare). Prelevarea de celule stem oferă posibilitatea unui transplant de celule stem cu histocompatibilitate 100% (autograft) pentru individul de la care s-a făcut recoltarea și 25% pentru frații acestuia. Există situații în care o familie cu un copil care dezvoltă o leucemie apelează la concepția un nou copil de la care să recolteze celule stem pentru a-i fi transplantate fratelui bolnav.

Celulele stem adulte sunt majoritatea multipotente (în raport cu țesutul de origine: celule stem mezenchimale, adipoase, endoteliale) și în proporție mică pluripotente (cele din sângele placentar). O sursă foarte bogată în celule stem mezenchimale este mugurele dentar al molarului 3 mandibular; deși considerate multipotente, celulele stem de la acest nivel ar putea fi pluripotente, ele putând forma smalț, dentină, vase de sânge, pulpa dentară, țesut nervos, hepatocite. Recoltarea lor nu presupune riscuri și se face la vârsta de 8-10 ani, înainte de calcificarea mugurelui dentar.

Recent s-a identificat că există celule stem și la nivel pulmonar, participând în procese de regenerare la persoanele cu afecțiuni pulmonare.

Celulele stem pluripotente induse

Celulele stem pluripotente induse (iPS) sunt celule stem obţinute prin reprogramarea genetică a celulelor specializate: prin tehnici de inginerie genetică, se inseră în genomul celulei specializate mai multe gene care determină „întoarcerea” în stadiul iniţial, când nu au fost comise pentru o anumită linie de dezvoltare. Ele se pot transforma în peste 200 tipuri celulare diferite, în funcţie de anumiţi markeri proteici folosiţi ca substrat. Celulele stem pluripotente induse au fost pentru prima oară obţinute de către cercetătorii japonezi de la Universitatea Kyoto în 2006. Deși se credea că iPS vor deveni un substitut pentru controversatele celulele stem embrionare, utilizarea lor este limitată datorită efectului înalt tumorigen.

Celule stem amniotice

Celule stem multipotente au fost identificate și în lichidul amniotic. Acestea sunt foarte active, cresc în cultură fără substrat nutritiv și nu sunt tumorigene. Celulele stem amniotice se pot diferenția în linii de celule adipoase, osoase, musculare, endoteliale, hepatice și neuronale. Ele pot fi recoltate fără afectarea produsului de concepție, depozitate în bănci de celule stem amniotice și folosite pentru transplant autolog.

Tratamentul cu celule stem

Terapia cu celule stem are aplicații (unele dovedite, altele potențiale) în:

hematologie – hemopatii maligne (leucemii, limfoame). Despre transplantul de celule stem hematopoietice puteți citi aici.
neurologie – accident vascular cerebral, scleroză multiplă, scleroza laterală amiotrofică (SLA), boala Parkinson, leziunile măduvei spinării, distrofii musculare, boala Alzheimer, cecitate, surditate, leziuni cerebrale traumatice, dificultăți de învățare
cardiologie – infarct miocardic
diabetologie – diabet zaharat tip 1
medicina reproducerii – boala Crohn
obstetrică-ginecologie - infertilitate
reumatologie – osteoartrită
oncologie – cancere
dermatologie – alopecie
imunologie - imunodeficiențe, boala grefă contra gazdă
altele – lipsa dinților