Salīdzinošā medicīna un cilmes šūnas

  • Salīdzinošā medicīna ir joma, kurā tiek salīdzināti vairāk nekā vienas dzīvnieku sugas, tostarp cilvēku, medicīnas un zinātnes atklājumi un zināšanas.  Biomedicīniskajos pētījumos izmantotie dzīvnieku modeļi nodrošina visu dzīvnieku perspektīvu, ko nevar sasniegt molekulārā, šūnu vai orgānu sistēmu līmenī. Ar tehnoloģisko progresu salīdzinošajā medicīnā parādās daudzas jaunas jomas, piemēram:
    • Salīdzinošā ģenētika, kuras mērķis ir izstrādāt uzticamus specifisku ģenētisko īpašību molekulāros marķierus, lai identificētu nesējus un skartos dzīvniekus;
    • Genoma un fenoma izpēte, kas identificē specifiskus genotipus, kas saistīti ar fenotipiem;
    • Cilmes šūnu izpēte un klonēšana;
    • Ģenētiski modificēti dzīvnieku modeļi;
    • Biomateriāls cilvēku un dzīvnieku slimību ārstēšanai.
    Cilmes šūnu lauks veterinārijā turpina strauji attīstīties gan eksperimentāli, gan klīniski. Cilmes šūnas visbiežāk izmanto klīniskajā veterinārijā terapeitiskos nolūkos zirgu un suņu balsta un kustību aparāta traumu ārstēšanai. Tiek izstrādātas jaunas atbalstītas reprodukcijas tehnoloģijas, lai izmantotu spermatogonālo cilmes šūnu īpašības, lai saglabātu apdraudētās dzīvnieku sugas. Tās pašas metodes var izmantot, lai radītu transgēnus dzīvniekus farmaceitisko preparātu ražošanai vai kā biomedicīnas modeļus. Mazas un lielas dzīvnieku sugas kalpo kā vērtīgi modeļi cilmes šūnu pielietojuma preklīniskai novērtēšanai cilvēkiem un veterināriem pacientiem tādās jomās kā muguras smadzeņu traumas un miokarda infarkts. Tomēršie pieteikumi nav ieviesti veterināro pacientu klīniskajā ārstēšanā. Nesen tika publicētas atsauksmes par dzīvnieku modeļu izmantošanu cilmes šūnu pētījumos. Tādēļ šajā pārskatā dzīvnieku modeļu pētījumi tiks pārskatīti tikai kontekstā, atbalstot cilmes šūnu pašreizējo klīnisko pielietojumu veterinārijā.
    Viens no pēdējo laiku zinātnieku izpētes objektiem ir cilmes šūnu izmantošana humānajā un veterinārajā medicīnā. Pašlaik cilmes šūnu terapiju veterinārajiem pacientiem stingri nepārrauga neviena institūcija, izņemot  Eiropas Zāļu aģentūra ir izstrādājusi rekomendējošas vadlīnijas. Diemžēl tas ir novedis pie dažu terapiju ieviešanas, kas nav pierādījušas efektivitāti in vitro vai preklīniskos pētījumos ar dzīvniekiem. Parasti cilmes šūnu terapeitiskā loma reģeneratīvajā medicīnā nav pilnībā izprotama. Nav skaidrs, vai cilmes šūnas galu galā funkcionē pēc diferenciācijas par audiem specifisku šūnu, piemēram, tenocītu( fibroblastu tipa šūnas, kas veido cīpslas audu pamatvienību), vai arī tās galvenokārt uzlabo audu remontu, izdalot imūnmodulējošos un bioaktīvos trofiskos faktorus, vai notiek abu mehānismu kombinācija. Šie jautājumi pēc savas būtības nav tīri akadēmiski, jo, ja cilmes šūnas patiešām ir imūnmodulējošas, tad jābūt iespējamām alogēnu transplantācijām. Droša un efektīva alogēno cilmes šūnu izmantošana nozīmētu, ka cilmes šūnu produktus varētu izstrādāt ārpus dzīva organisma, lai palielinātu cilmes šūnu terapijas pieejamību un ātru pielietojamību slimības sākumā.
    Par cilmes šūnām sauc šūnas, kurām piemīt spēja ilgstoši dalīties (pašatjaunoties). Vienas cilmes šūnas dalīšanās rezultātā rodas divas šūnas - viena jauna cilmes šūna un viena diferencēta – audiem nepieciešamā šūna. Tādejādi tiek gan veicināta audu reģenerācija – ražojot tam nepieciešamās šūnas, gan saglabāts cilmes šūnu apjoms. Cilmes šūnas ir spējīgas veidot dažādu audu šūnu tipus.
    Atkarībā no cilmes šūnu konkrētā veida tām piemīt atšķirīgs potenciāls reproducēt šūnas: tas nozīmē, ka daļa no tām var radīt visas ķermeņa šūnas, savukārt daļa - reproducēt tikai atsevišķas šūnu līnijas. Spēja reproducēt visas ķermeņa šūnas piemīt embrionālajām cilmes šūnām, savukārt atsevišķas šūnu līnijas - pieaugušo cilmes šūnām.
    Cilmes šūnas pēc to izcelsmes iedala:
    • Totipotentās cilmes šūnas – šūnas, kurām piemīt spēja radīt visus ķermeņa šūnu veidus, kā arī visus šūnu veidus, kas veido ekstraembrionālos audus, piemēram, placentu.
    • Pluripotentās cilmes šūnas – šūnas, kurām piemīt spēja radīt visus ķermeņa šūnu veidus (ap 230). Pluripotenci zinātnieki pierāda ar to, ka, pat pēc ilgstoša perioda pavairojoties kultūrā, pluripotentās cilmes šūnas spēj radīt visām trim embrija dīgļlapām raksturīgos šūnu veidus.
    • Multipotentās cilmes šūnas – cilmes šūnas, kas spēj diferencēties vairākās konkrētam orgānam vai audiem raksturīgās šūnu līnijās. Tās iespējams iegūt arī no pieauguša cilvēka un dzīvnieka.
    • Embrionālās cilmes šūnas – pluripotento cilmes šūnu veids, kurš iegūts no blastocistas (embrija trīs līdz piecu dienu attīstības stadija, ap 150 šūnām) iekšējās šūnu masas pirms aizmetņa audu dīgļlapiņu izveidošanās. Tās var vairoties kultūrā bez diferenciācijas ilgstošā laika periodā un pārtop par embrija triju dīgļlapiņu šūnām, kas turpmāk veido (diferencētos) dažādus embrija audus.
    • *Mezenhimālās cilmes šūnas – multipotentas šūnas, kas atrodas kaulu smadzeņu stromā, nabas saites asinīs un taukaudos un ir spējīgas radīt osteogēnās (kaulaudu), hondrogēnās (skrimšļaudu) un adipogēnās (taukaudu), cīpslu, saišu, muskuļu, ādas un pat nervu šūnu līnijas.
    • Inducētas pluripotentās cilmes šūnas (iPS cells) – cilmes šūnu veids, kas ir somatiskās (pieaugušo) diferencētās šūnas, kuras ir mākslīgi pārprogrammētas uz pluripotento embrionālajām cilmes šūnām līdzīgu stāvokli, kad tiek ekspresēti embrionālajām cilmes šūnām raksturīgie faktori, kuri ir svarīgi pluripotences uzturēšanai. Pirmais paziņojums par peļu inducētām pluripotentajām šūnām notika 2006. gadā, bet pirmais paziņojums par cilvēka inducētām pluripotentajām šūnām notika 2007. gadā. Pašlaik zinātnieki veic aktīvu salīdzinošu izpēti, lai atklātu svarīgākas līdzības un atšķirības starp inducētām pluripotentajām šūnām un embrionālajām cilmes šūnām.
    • Nabas saites cilmes šūnas - cilmes šūnas, kas savāktas no nabas saites pēc dzemdībām un kurām piemīt spēja radīt visas ķermeņa asins šūnas (hematopoētiskas šūnas). Nabas saites cilmes šūnas jeb hematopoētiskas cilmes šūnas izmanto kā alternatīvu vai kombinācijā ar kaulu smadzeņu cilmes šūnu aspirātu.
     
    Embrionālajām cilmes šūnām piemīt spēja diferencēties visos trīs dīgļa slāņos (endoderma, ektoderma, mezoderma) un augļa šūnu līnijās gan in vivo (dzīvā organismā), gan in vitro (ārpus organisma).
    Embrionālās cilmes šūnas (ECŠ) spēj diferencēties (pārveidoties) jebkurā ķermeņa šūnā, tādēļ tās sauc par pluripotentām. ECŠ tiek iegūtas no blastocistas (embrija trīs līdz piecu dienu attīstības stadija)iekšējās šūnu masas (embrioblasta) embrionālajā fāzē pēc in vitro (ārpus organisma) fertilizācijas (apaugļošanas) procedūras. Šādā veidā in vitro (ārpus organisma) tiek radītas dažādas cilmes šūnu līnijas.
    Uz cilmes šūnu balstītu tehnoloģiju terapeitisko pielietojumu veterinārijā kā pirmie izmantoja  zirgiem locītavas saišu ārstēšanai , injicējot 20 līdz 60 ml  kaulu smadzeņu aspirāta, kas iegūts no krūšu kaula. Tomēr maz ticams, ka novērotos rezultātus izraisīja cilmes šūnas, jo ir zināms, ka kaulu smadzeņu aspirātā ir ļoti maz cilmes šūnu. Mezenhimālās cilmes šūnas (MCŠ) veido ļoti nelielu daļu no kopējās kodolu šūnas no cilvēku un kaķu kaulu smadzenēm. Tiek pieņemts, ka tās ir līdzīgas arī citām sugām, ieskaitot zirgu. Šie pētījumi liecina, ka 0,001% līdz 0,01% mononukleāro šūnu, kas izolētas no kaulu smadzeņu aspirāta ir MCŠ.
    Veterinārijā šobrīd pasaulē  zirgu vai suņu cīpslu, saišu vai skrimšļu / locītavu traumu ārstēšanai tiek izmantotas trīs uz MCŠ balstītas pieejas. Kā jau iepriekš minēts, terapija ir balstīta uz pētījumiem, taču nav klīnisku ziņojumu, kas dokumentētu cilmes šūnu izmantošanu, lai uzlabotu kaulu lūzumu saaugšanu , kā arī nav ziņojumu par sirds un asinsvadu, kuņģa-zarnu trakta vai neiroendokrīnās sistēmas pataloģiju ārstēšanu. Pirmā uz MCŠ balstītā metode balstās uz paplašinātu šūnu populāciju, kas iegūta no kaulu smadzeņu aspirāta, otrā ir vēl viena uz kaulu smadzeņu aspirātu balstīta pieeja, izmantojot koncentrētu jauktu šūnu populāciju, kas iegūta no kaulu smadzeņu aspirācijas, un trešā metode izmanto jauktu kodolu šūnu populāciju, kas iegūta no taukaudiem. Katrai tehnikai ir savas stiprās un vājās puses. Embrija cilmes (EC) šūnas, inducētās pluripotentās cilmes (IPC) šūnas,un nabassaites asinīs iegūtās šūnas arī sāktas pētīt laboratorijā, taču tās vēl nav piemērotas klīniskajam pielietojumam.
    Līdz šim preklīniskajos un klīniskajos pētījumos galvenā uzmanība tika pievērsta cilmes šūnu spējai uzlabot audu reģenerāciju, un nav pētīti cilmes šūnu potenciālie imūnmodulējošie uzdevumi cīpslu atjaunošanai. Tas, visticamāk, ir vienkārši laika jautājums, un imūnmodulācijas jēdziens ir jaunāks nekā tradicionālākā cilmes šūnu paradigma, kas diferencējas un darbojas kā audiem specifiskas šūnas.
    Pašlaik tiek pētīti vairāki cilmes šūnu terapijas veidi cīpslu / saišu patoloģijām.  Visbeidzot, ģenētiski modificētās cilmes šūnas ir pētītas in vitro un in vivo, un tās parāda milzīgu iespēju uzlabot cīpslu un citu balsta un kustību aparāta organizētu reģenerāciju.
    Cilmes šūnu klīniskā izmantošana veterinārijā acīmredzami ir agrīnā stadijā . Tomēr tuvākā nākotnē terapijas veidi ar cilmes šūnām varētu pavērt pilnīgi jaunu vēstures lapusi veterinārmedicīnā.
    Latvijā pētījumus par cilmes šūnām veic  LU Bioloģijas un Medicīnas fakultātes zinātnieki.
     
     
    Rakstu sagatavoja I.Ritmane


Jaunākās ziņas

  • Informē LVB valdes priekšsēdētājs
     Aprīli var dēvēt par veternārmedicīnas mēnesi, jo mēneša pēdējā sestdienā atzīmēsim Pasaules veterinārijas dienu, ko Pasaules veterinārārstu asociācija izveidoja  2000. gadā, lai akcentētu un  veicinātu dzīvības glābšanas darbu, ko veic veterinārārsti visā pasaulē.  Veterinārmedicīnas specialitātes nozīme ikdienu visā pasaulē pieaug. Šodien veterinārārsti rūpējas netikai par dzīvnieku veterinārmedicīnisko aprūpi, bet arī stāv cilvēces veselības sardzē, nodrošina drošas un nekaitīgas pārtikas nonākšanu cilvēku uzturā, veic vides aizsardzības funkcijas, piedalās zoonožu pētniecībā un biopreparātu izstrādē ne tikai cīņā pret dzxīvnieku infekcijas slimībām, bet arī humānā medicīnā. To, ka pasaule dzīvo uz naža asmens liecina dažādas publikācijas zinātniskos izdevumos par nākotnes pandēmijām ( vairāk informācijas interneta saitā). To pierāda arī Covid-19 konstatēšana ūdelēm Latvijā. [vairāk]
  • Veterinārārsts un klients
    Veterinārmedicīniskajā aprūpē ir iesaistītas trīs puses – dzīvnieka īpašnieks vai turētājs, praktizējošs veterinārārsts un pa vidu dzīvnieks. Lai dzīvniekam nodrošinātu labas kvalitātes veterinārmedicīnisko aprūpi, dzīvnieka īpašniekam vai turētājam un praktizējošam veterinārārstam jābūt uz viena viļņa. Tas nozīmē, ka dzīvnieka saimniekam pilnīgi jāuzticas apkalpojošam veterinārārstam, bet veterinārārstam jābūt simtprocentīgi pārliecinātam, ka informācija ko sniedz dzīvnieka saimnieks ir patiesa, ka dzīvnieka saimnieks spēs izpildīt visus praktizējošā veterinārārsta norādījumus. Abām pusēm vienmēr jāatceras, ka viss process, ko sauc par veterinārmedicīnisko aprūpi, ir vērsts uz to, lai ievērotu dzīvnieku labturību un sniegtu atbilstošu dzīvniekam palīdzību. [vairāk]
  • INFORMĀCIJA MEDIJIEM
    Veterinārārsti:  pieaudzis to Latvijas mīļdzīvnieku pircēju skaits, kas apzināti  pārkāpj likumu un  sadarbojas ar nelegālajiem pārpircējiem un ievedējiem. 
     
    Lai cilvēkus pasargātu no  slimu un pārāk mazu  kucēnu iegādāšanās, Latvijas Veterinārārstu biedrība turpina aicināt pircējus rīkoties atbildīgi un par kucēnu pirkšanas vietu izvēlēties drīzāk  veterināro klīniku, nevis benzīntanka stāvlaukumu vai Krievijas pierobežas krūmājus.
    Mīļdzīvnieku pieprasījums Covid uzlikto ierobežojumu dēļ  ir audzis tik ļoti, ka  Latvijas patversmes un  šķirnes dzīvnieku audzētāji   vairs nespēj apmierināt kārotāju pieprasījumu pēc kucēniem un kaķēniem. [vairāk]
Lasīt vairāk
CMS © RixtelLab 2014 - 2021