Het pad van de ontwikkeling van stamcellen is afhankelijk van de vorm
Laatst beoordeeld: 16.10.2021
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Om de stamcel langs het noodzakelijke pad van ontwikkeling te leiden, is het niet nodig om het te voorzien van geschikte hormonen en andere biochemische signalen, het volstaat gewoon om het te dwingen de vorm aan te nemen van de cel van het gewenste weefsel.
Wat zorgt ervoor dat stamcellen veranderen in een ander, strikt gedefinieerd type cellen? Hoe leren botstamcellen bijvoorbeeld dat ze een botcel moeten worden in plaats van kraakbeen? Deze kwesties zijn van groot belang voor zowel de fundamentele wetenschap als de toegepaste wetenschap. In de regeneratieve geneeskunde worden zieke weefsels vervangen door gezonde weefsels, verkregen uit stamcellen, en artsen moeten er zeker van zijn dat stamcellen in het juiste weefsel terechtkomen.
Het is bekend dat dergelijke cellen chemische signalen gehoorzamen: een hormoon kan een stamcel bevelen om aanleiding te geven tot een of ander volgroeid weefsel. Aan de andere kant zijn er aanwijzingen dat celdifferentiatie afhankelijk is van het type oppervlak waarop de celkweek leeft en zich vermenigvuldigt: het contact van de cel met het substraat bepaalt het lot. Onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (VS) suggereren dat de transformatie van de stamcel afhankelijk is van de vorm die het moest aannemen.
Voor het kweken van weefsel uit stamcellen, gebruiken medici tijdelijke polymere implantaten, die dienen als een substraat, een driedimensionale basis. Het skelet-implantaat organiseert cellen in de ruimte en stuurt hun groei. In het experiment plantten wetenschappers stamcellen van botweefsel in verschillende soorten van dergelijke implantaten, die verschilden in ruimtelijke structuur. In dit geval werden de cellen gekweekt zonder toevoeging van hormonen of andere stoffen die hen konden "vertellen" over het pad van ontwikkeling. Als gevolg hiervan begonnen stamcellen in slechts één geval op vijf calcium te accumuleren, wat een bewijs is van hun transformatie in een volwassen botcel. Om met succes voet aan de grond te krijgen op dit substraat, moesten de cellen uitrekken en lange processen geven, dat wil zeggen, de vorm aannemen van een volwassen osteocyt.
Dus, zoals de auteurs in het tijdschrift Biomaterials schrijven, kunnen stamcellen naar het gewenste ontwikkelingspad worden geduwd zonder enige chemische signaalcocktails. Het is voldoende om ze een karakteristieke vorm te geven, die inherent is aan de cellen van het gewenste weefsel.
Op het eerste gezicht is het resultaat vreemd en onbegrijpelijk. Het is hetzelfde als zeggen: studenten worden artsen omdat ze in de medische praktijk gedwongen zijn om witte gewaden te dragen. Wetenschappers moeten nog uitleggen hoe de morfologie van cellen hun gedrag bepaalt. Maar de ruimtelijke methode om nieuw weefsel te laten groeien lijkt natuurlijk goedkoper en eenvoudiger te zijn dan de signaalchemische 'teelt'.