Aplicatii ale celulelor stem in medicina regenerativa Afectiuni renale

De: Purcarita Trandafir Dacian Amandos 1

Medicina regenerativa este procesul de creare de tesuturi vii, functionale, pentru a repara sau inlocui tesuturi sau organe a caror functie s-a pierdut datorita varstei, bolii, traumatismelor sau defectelor congenitale. Acest domeniu promite regenerarea tesuturilor si a organelor deteriorate din corp prin stimularea organelor care anterior au fost ireparabile sa se vindece singure. Medicina regenerativa permite de asemenea oamenilor de stiinta sa cultive tesuturi si organe in laborator si sa le implanteze in siguranta atunci cand corpul nu se poate vindeca singur. Un lucru important este acela ca medicina regenerativa prezinta potentialul de a rezolva problema penuriei de organe disponibile pentru donare in comparatie cu numarul de pacienti care au nevoie de transplanturi de organe care sa le salveze viata, precum si problema respingerii organelor transplantate, din moment ce celulele organului se vor potrivi cu cele ale pacientului.

Medicina regenerativa

2

Celul stemo Celula stem (denumit i celul su ) este definit ca o celul care, prin diviziune mitotic , produce dou celule ce au capacitatea de a r mne n stadiul de celul stem (p strnd astfel caracterul nediferen iat) sau de a se diferen ia n urma unor diviziuni succesive. o n acest fel, celula stem se poate divide: - simetric, caz n care rezult dou noi celule stem sau dou celule diferen iate - asimetric, rezultnd o celul stem i o celul diferen iat . o Capacitatea celulei stem de a da na tere unei celule identice se nume te auto-nnoire (self-renewal n limba englez ), iar cea de a da na tere altor tipuri de celule se nume te diferen iere.

3

Utilizari ale celulelor Stem Celulele stem se utilizeaz in prezent n tratamentul a mai mult de 70 de afec iuni severe, acute sau cronice, proprietatile lor specifice conferindu-le un potential urias in tratarea bolilor. Transplantul de celule stem autolog (pentru aceeasi persoana) este indicat pentru cazurile in care boala nu este de natura genetica (ereditara), iar transplantul alogen (pentru o persoana diferita fata de cea de la care s-a facut prelevarea) este indicat atat pentru bolile cu etiologie ereditara cat si pentru celelalte tipuri de boli. Primul transplant de celule stem din cordonul ombilical a fost efectuat de echipa condusa de Prof. Eliane Gluckman n 1988 la un copil care suferea de anemie aplastic Fanconi. In prezent exista in lume peste 600.000 de unitati de celule stem din sangele cordonului ombilical stocate, dintre care peste 20.000 au fost eliberate in vederea transplantului pentru tratarea 4 afectiunilor maligne si non-maligne la copii si adulti.

Boli tratate prin celule stemDintre bolile tratabile cu celule stem fac parte urmatoarele categorii: leucemii acute si cronice, sindroame mielodisplazice, limfoame, hemoglobinopatii, anemii, anomalii plachetare ereditare, boli mieloproliferative, boli congenitale ale sistemului imun, boli fagocitare, boli congenitale metabolice5

Terapii in stadiu de cercetareSe utilizeaza celule stem in stadiul de cercetare in: terapie genica (Anemia Fanconi, Boli metabolice, Boala Parkinson), terapie reparatorie neuronala, boli ale sistemului nervos central (Scleroza amiotrofica laterala, Boala Alzheimer, Boala Huntington, Boala Parkinson), leziuni traumatice (Leziuni ale maduvei spinarii, Recuperare in urma unui accident vascular cerebral), terapie regenerativa organica la nivelul rinichiului (Transplant combinat renal si de celule Stem) precum si la nivelul ficatului (Regenerarea celulelor hepatice).6

Bolile renale si celulele stemLa momentul actual The Harvard Stem Cell Institute (HSCI) este unul din liderii mondiali in cercetarii legate de folosirea celulelor stem in diverse boli scopul lor fiind impunerea terapiilor prin celule stem ca baza tratarii si vindecarii multiplelor boli cronice.7

Scopul central al Programului HSCI pentru Rinichi este de a avansa terapii pentru boli de rinichi prin combinarea principiilor celulelor stem i biologie avansata cu o n elegere a mecanismelor de prejudiciu i repara ii. Nefroni, care sunt unit i func ionale cheie de rinichi, constau dintr-o unitate de filtrare, glomerulul, precum i un complex tubular responsabil pentru filtrarea sngelui. La nivelul tubilor mici se colecteaz filtratul i il proceseaza nainte de a-l conduce la tubulii ce duc la vezica urinara.8

n cazul n care tubulii sunt deteriorati pot fi reparati, dar dac prejudiciul este suficient de sever nefroni pot fi distrusi i capacitatea rinichilor de a func iona este afectat Prin urmare, cercetarea sa concentrat cu un accent deosebit pe "celulele tubilor proximali", care cuprinde o mare parte a nefronilor. Repararea tesutului renal prezinta multe teorii; unul dintre cele mai actuale studii ale HSCI determina o mare parte din mecanismele repararii tubulilor.9

Prin marcarea celulelor epiteliale mature care formeaza peretii tubilor cu o proteina fluorescenta, echipa a fost n m sur s demonstreze c celulele de reparare dup un prejudiciu provin din epiteliul n sine, mai degrab dect de la celule stem circulante care intr rinichi sau de la celule stem locale specifice tesuturilor din 10 esutul dintre tubuli.

Mecanismele repararii tubulilor renali Prin marcarea celulelor epiteliale mature care formeaza peretii tubilor cu o proteina fluorescenta, echipa HSCI a fost n m sur s demonstreze c celulele de reparare dup o lezare provin din epiteliul n sine, mai degrab dect de la celule stem circulante care intr rinichi sau de la celule stem locale specifice tesuturilor dintre tubuli. Celule care deriv din m duva osoas i introducese in rinichi dup lezare nu sunt complet inactive, ele oferind asisten n stimularea celulelor epiteliale sa se multiplice.11

Deoarece boal renal polichistica (BRP) este cea mai frecventa boala genetica de rinichi i e responsabila pentru 10% din to i oamenii de pe dializ , echipa este n procesul de creare a unei linii BRP-specifica de celule iPS. Dezvoltarea de linii celulare suplimentare specifice anumitor boli va permite modelarea superioara a bolii in vitro, care s conduc la o mai bun n elegere a bolii i n cele din urm pentru identificarea de noi tratamente. Experimentele actuale marcheaza genetic regiunile distincte ale nefronului, sau tipuri de celule progenitoare n rinichiul n curs de dezvoltare,ofera speranta dezvoltarii de noi tratamente care sa mobilizeze mai rapid sau sa poata introduce din afara celule care sa limiteze leziunea nefronului ducand la o vindecare mult mai rapida sau o restaurare a acestuia.12

Identificarea i caracterizarea pe deplin a celulelor stem / progenitoare n rinichi n timpul dezvolt rii embrionare i n rndul esutului renal adult ar avea implica ii directe pentru practica clinic : Consolidarea r spunsul organismului la lezarea/moartea celulelor epiteliale sau ar putea reduce gradul de severitate al bolii renale acute, scurteaza timpul de recuperare i va reduce probabilitatea ca un pacient sa dezvolte boala cronica de rinichi. Celulele ar putea fi tinte pentru terapii pentru a combate nu doar boala renal acut , dar, de asemenea, bolile cronice i degenerative, inclusiv boli congenitale de rinichi unde generarea sau regenerarea tesutului este necesara Liniile celulare care transport anumite boli specifice, de rinichi ar accelera cercetarea n domeniul patologiei renale precum i s ofere un sistem de evaluare molecular sau protocoale pentru poten ialul lor terapeutic. Celule stem renale cultivate i diferen iate n vitro, ar putea fi incluse n dispozitive de dializ de ultim genera ie. Spre deosebire de sistemele mecanice i chimice n prezent n uz, aceste dispozitive extracorporeale ar oferi nlocuirea mai eficienta pentru functia renala blocata, deoarece ar folosi mecanismele 13 biologice naturale din rinichi.

Ce putem face cu Celule renale Stem / Progenitoare

Alte aplicatii ale celulelor stem ar fi: -Implanturile Celulare pentru a elimina toxinele i livra i agenti terapeutici -Augmentarea renala -Inlocuire renala completa14

ConcluziiTerapiile cu celule stem ridica la momentul actual numeroase controverse etice/ religioase / materiale dar metodele prezentate sunt doar cateva din directiile de cercetare actuale, majoritatea urmand a fi testate clinic in urmatorii ani generand noi metode de tratament sau vindecare a bolilor renale si nu numai.15

Bibliografie Stem Cell Approaches for the Treatment of Renal Failure, James C. Brodie and H. David Humes

http://www.lifeline.com.ro/medicinaregenerativa.php http://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83_ stem http://www.hsci.harvard.edu/research/kidn ey-disease-program http://www.fibrogenesis.com/content/2/1/316