Vnitr Lek 2005, 51(2):206-215

Kmenové buňky: nový příslib v medicíně

M. Klabusay1,*, P. Dvořák2, J. Mayer1
1 Interní hematoonkologická klinika LF MU a FN Brno, přednosta prof. MUDr. Jiří Vorlíček, CSc.
2 Laboratoř molekulární embryologie Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, Brno, vedoucí doc. Ing. Petr Dvořák, CSc.

Kmenové buňky, embryonální i somatické, přitahují v současnosti pozornost vědecké i lékařské odborné veřejnosti. Pro svou schopnost dlouhodobé sebeobnovy a diferenciace by se kmenové buňky mohly stát klíčem k léčbě závažných onemocnění, a proto jsou předmětem celosvětového výzkumu řady vědeckých týmů. Tento článek předkládá čtenáři stručný náhled na současný stav poznání v problematice lidských kmenových buněk. V úvodu se autoři věnují definici kmenových buněk a základním otázkám nomenklatury. V kapitole o embryonálních kmenových buňkách pak předkládají historický přehled výzkumu, principy průkazu pluripotence a jejich potenciální terapeutické aplikace. V kapitole o somatických kmenových buňkách se autoři věnují jejich obecné definici a klasifikaci, možnostem jejich průkazu v tkáních a diskutovaném fenoménu plasticity. Následuje přehled hlavních typů somatických kmenových buněk, zejména neuronálních, endoteliálních, svalových, epiteliálních, pankreatických a jaterních. Kmenovým buňkám kostní dřeně bude vzhledem k jejich experimentálnímu i klinickému významu věnován samostatný článek. Výzkum kmenových buněk má před sebou stále více nezodpovězených otázek než odpovědí.

Klíčová slova: kmenové buňky; celulární terapie; plasticita kmenových buněk

Stem cells: new promise in medicine

The stem cells - both embryonic and adult - attract the attention of scientific and medical community nowadays. They could become a key to the treatment of serious diseases, because of their ability of the long-term self-renewal and differentiation. Many scientists around the world pay attention to stem cells research. This article gives a brief overview of the state-of-the-art of our knowledge about the human stem cells. In the introduction, the definition of stem cells and their nomenclature are described. In the chapter about embryonic stem cells, historical background, proof of pluripotency, and potential therapeutical applications are summarized. In the chapter about adult stem cells, the definitions and classification, their detection in tissue, and the phenomenon of plasticity are mentioned. The description of major types of adult stem cells follows: neuronal, endothelial, muscle, epithelial, pancreatic and liver stem cells. Stem cells from bone marrow will be described in a separate article, because of their role in medicine and research. However, there are still more unanswered questions than available answers in the stem cell research.

Keywords: stem cells; cellular therapy; plasticity of stem cells

Vloženo: 29. prosinec 2003; Přijato: 22. březen 2004; Zveřejněno: 1. únor 2005  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Klabusay M, Dvořák P, Mayer J. Kmenové buňky: nový příslib v medicíně. Vnitr Lek. 2005;51(2):206-215.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Akashi K, Traver D, Kondo M et al. Lymphoid development from hematopoietic stem cells. Int J Hematol 1999; 69: 217-226. Přejít na PubMed...
    2. Akashi K, Traver D, Miyamoto T et al. A clonogenic common myeloid progenitor that gives rise to all myeloid lineages. Nature 2000; 404: 193-197. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Alison MR, Poulsom R, Jeffery R et al. Hepatocytes from non-hepatic adult stem cells. Nature 2000; 406: 257. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Altman J, Das GD. Autoradiographic and histological evidence of postnatal hippocampal neurogenesis in rats. J Comp Neurol 1965; 124: 319-335. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Altman J. Autoradiographic and histological studies of postnatal neurogenesis. IV. Cell proliferation and migration in the anterior forebrain, with special reference to persisting neurogenesis in the olfactory bulb. J Comp Neurol 1969; 137: 433-457. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Amit M, Carpenter MK, Inokuma MS et al. Clonally derived human embryonic stem cell lines maintain pluripotency and proliferative potential for prolonged periods of culture. Dev Biol 2000; 227: 271-278. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Anderson DJ, Gage FH, Weissman IL. Can stem cells cross lineage boundaries? Nat Med 2001; 7: 393-395. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Andrews PW, Damjanov I, Simon D et al. Pluripotent embryonal carcinoma clones derived from the human teratocarcinoma cell line Tera-2. Differentiation in vivo and in vitro. Lab Invest 1984; 50: 147-162.
    9. Asahara T, Murohara T, Sullivan A et al. Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis. Science 1997; 275: 964-967. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Bianco P, Riminucci M, Kuznetsov S et al. Multipotential cells in the bone marrow stroma: regulation in the context of organ physiology. Crit Rev Eukaryotic Gene Expr 1999; 9: 159-173. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Bjornson CR, Rietze RL, Reynolds BA et al. Turning brain into blood: a hematopoietic fate adopted by adult neural stem cells in vivo. Science 1999; 283: 534-537. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Bongso A, Fong CY, Ng SC et al. Isolation and culture of inner cell mass cells from human blastocysts. Hum Reprod 1994; 9: 2110-2117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Brazelton TR, Rossi FM, Keshet GI et al. From marrow to brain: expression of neuronal phenotypes in adult mice. Science 2000; 290: 1775-1779. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Clarke DL, Johansson CB, Wilbertz J et al. Generalized potential of adult neural stem cells. Science 2000; 288: 1660-663. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Davis AA, Temple S. A self-renewing multipotential stem cell in embryonic rat cerebral cortex. Nature 1994; 372: 263-266. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. De Angelis L, Berghella L, Coletta M et al. Skeletal myogenic progenitors originating from embryonic dorsal aorta coexpress endothelial and myogenic markers and contribute to postnatal muscle growth and regeneration. J Cell Biol 1999; 147: 869-877. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Deutsch G, Jung J, Zheng M et al. A bipotential precursor population for pancreas and liver within the embryonic endoderm. Development 2001; 128: 871-881. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Doetsch F, Garcia-Verdugo JM, Alvarez-Buylla A. Cellular composition and three-dimensional organization of the subventricular germinal zone in the adult mammalian brain. J Neurosci 1997; 17: 5046-5061. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Eriksson PS, Perfilieva E, Bjork-ErikssonT et al. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nat Med 1998; 4: 1313-317. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Evans MJ, Kaufman MH. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature 1981; 292: 154-156. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Ferrari G, Cusella-De Angelis G, Coletta M et al. Muscle regeneration by bone marrow-derived myogenic progenitors. Science 1998; 279: 1528-1530. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Folkman J. Therapeutic angiogenesis in ischemic limbs. Circulation 1998; 97: 1108-1110. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Friedenstein AJ, Piatetzky-Shapiro II, Petrakova KV. Osteogenesis in transplants of bone marrow cells. J Embryol Exp Morphol 1966; 16: 381-390. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Gage FH, Coates PW, Palmer TD et al. Survival and differentiation of adult neuronal progenitor cells transplanted to the adult brain. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 92: 11879-11883. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Gritti A, Parati EA, Cova L et al. Multipotential stem cells from the adult mouse brain proliferate and self-renew in response to basic fibroblast growth factor. J Neurosci 1996; 16: 1091-1100. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Gussoni E, Soneoka Y, Strickland CD et al. Dystrophin expression in the mdx mouse restored by stem cell transplantation. Nature 1999; 401: 390-394. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Itskovitz-Eldor J, Schuldiner M, Karsenti D et al. Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies comprising the three embryonic germ layers. Mol Med 2000; 6: 88-95. Přejít k původnímu zdroji...
    28. Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL et al. Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature 2002; 418: 41-49. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Johansson CB, Momma S, Clarke DL et al. Identification of a neural stem cell in the adult mammalian central nervous system. Cell 1999; 96: 25-34. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Jones JM, Thomson JA. Human embryonic stem cell technology. Semin Reprod Med 2000; 18: 219-223. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Kalka C, Masuda H, Takahashi T et al. Transplantation of ex vivo expanded endothelial progenitor cells for therapeutic neovascularization. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 3422-3427. Přejít k původnímu zdroji...
    32. Kocher AA, Schuster MD, Szabolcs MJ et al. Neovascularization of ischemic myo-cardium by human bone-marrow-derived angioblasts prevents cardiomyocyte apoptosis, reduces remodeling and improves cardiac function. Nat Med 2001; 7: 430-436. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Lagasse E, Connors H, Al Dhalimy M et al. Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo. Nat Med 2000; 6: 1229-1234. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Lumelsky N, Blondel O, Laeng P et al. Differentiation of Embryonic Stem Cells to Insulin-Secreting Structures Similiar to Pancreatic Islets. Science 2001; 292: 1389-1394. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Martin G R. Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc Natl Acad Sci USA, 1981; 78: 7634-7638. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Martin GR. Teratocarcinomas and mammalian embryogenesis. Science 1980; 209: 768-776. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Mauro A. Satellite cell of skeletal muscle fibers. J Biophys Biochem Cytol 1961; 9: 493-495. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. McKay R. Stem cells in the central nervous system. Science 1997; 276: 66-71. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Mezey E, Chandross KJ, Harta G et al. Turning blood into brain: cells bearing neuronal antigens generated in vivo from bone marrow. Science 2000; 290: 1779-1782. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Mokrý J, Karbanová J, Osterreicher J. Experimental brain injury induces activation of neural stem cells in the forebrain subependyma. Appl Immunohistochem Mol Morphol 2003; 11: 161-167. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Morrison SJ, White PM, Zock C et al. Prospective identification, isolation by flow cytometry, and in vivo self-renewal of multipotent mammalian neural crest stem cells. Cell 1999; 96: 737-749. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Nagy A, Rossant J, Nagy R et al. Derivation of completely cell culture-derived mice from early-passage embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci USA, 1993; 90: 8424-8428. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Odorico JS, Kaufman DS, Thomson JA. Multilineage Differentiation from Human Embryonic Stem Cell Lines. Stem Cells 2001; 19: 193-204. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Orlic D, Kajstura J, Chimenti S et al. Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium. Nature 2001; 410: 701-705. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Palmer TD, Takahashi J, Gage FH. The adult rat hippocampus contains primordial neural stem cells. Mol Cell Neurosci 1997; 8: 389-404. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Pera MF, Cooper S, Mills J et al. Isolation and characterization of a multipotent clone of human embryonal carcinoma cells. Differentiation 1989; 42: 10-23. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Petersen BE, Bowen WC, Patrene KD et al. Bone marrow as a potential source of hepatic oval cells. Science 1999; 284: 1168-1170. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Poole TJ, Finkelstein EB, Cox CM. The role of FGF and VEGF in angioblast induction and migration during vascular development. Dev Dyn 2001; 220: 1-17. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Rathjen PD, Lake J, Whyatt LM et al. Properties and uses of embryonic stem cells: prospects for application to human biology and gene therapy. Reprod Fertil Dev 1998; 10: 31-47. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Reyes M, Lund T, Lenvik T et al. Purification and ex vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal progenitor cells. Blood 2001; 98(9): 2615-2625. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Reubinoff BE, Pera MF, Fong CY et al. Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somatic differentiation in vitro. Nat Biotechnol 2000; 18: 399-404. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Reynolds BA, Weis S. Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system. Science 1992; 255: 1707-1710. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    53. Schuldiner M, Yanuka O, Itskovitz-Eldor J et al. Effects of eight growth factors on the differentiation of cells derived from human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 11307-11312. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Schultz E. Satellite cell proliferative compartments in growing skeletal muscles. Dev Biol 1996; 175: 84-94. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    55. Sell S. Is there a liver stem cell? Cancer Res 1990; 50: 3811-3815.
    56. Shamblott MJ, Axelman J, Littlefield JW et al. Human embryonic germ cell derivatives express a broad range of developmentally distinct markers and proliferate extensively in vitro. Proc Natl Acad Sci USA 2001; 98: 113-118. Přejít k původnímu zdroji...
    57. Shihabuddin LS, Palmer TD, Gage FH. The search for neural progenitor cells: prospects for the therapy of neurodegenerative disease. Mol Med Today 1999; 5: 474-480. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    58. Slack JM. Stem Cells in Epithelial Tissues. Science 2000 287: 1431-1433. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    59. Sykova E, Roitbak T, Mazel T et al. Astrocytes, oligodendroglia, extracellular space volume and geometry in rat fetal brain grafts. Neuroscience 1999; 91: 783-798. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    60. Takahashi T, Kalka C, Masuda H et al. Ischemia- and cytokine-induced mobilization of bone marrow-derived endothelial progenitor cells for neovascularization. Nat Med 1999; 5: 434-438. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    61. Temple S, Alvarez-Buylla A. Stem cells in the adult mammalian central nervous system. Curr Opin Neurobiol 1999; 9: 135-141. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    62. Theise ND, Nimmakayalu M, Gardner R et al. Liver from bone marrow in humans. Hepatology 2000; 32: 11-16. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    63. Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 1998; 282: 1145-1147. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    64. Thorgeirsson SS. Hepatic stem cells. Am J Pathol 1993; 142: 1331-1333.
    65. Verfaillie CM. Adhesion receptors as regulators of the hematopoietic process. Blood 1998; 92: 2609-2612. Přejít k původnímu zdroji...
    66. Vescovi AL, Reynolds BA, Fraser DD et al. bFGF regulates the proliferative fate of unipotent (neuronal) and bipotent (neuronal/astroglial) EGF-generated CNS progenitor cells. Neuron 1993; 11: 951-966. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    67. Weissman IL. Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution. Cell 2000; 100: 157-168. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    68. Yamashita J, Itoh H, Hirashima M et al. Flk1-positive cells derived from embryonic stem cells serve as vascular progenitors. Nature 2000; 408: 92-96. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    69. Zandstra PW, Lauffenburger DA, Eaves CJ. A ligand-receptor signaling threshold model of stem cell differentiation control: a biologically conserved mechanism applicable to hematopoiesis. Blood 2000; 96: 1215-1222. Přejít k původnímu zdroji...
    70. Zulewski H, Abraham EJ, Gerlach MJ et al. Multipotential nestin-positive stem cells isolated from adult pancreatic islets differentiate ex vivo into pancreatic endocrine, exocrine, and hepatic phenotypes. Diabetes 2001; 50: 521-533. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.