Mesenchymální kmenové buňky (MSC)
Jsou to multipotentní kmenové buňky se schopností sebeobnovy a zároveň diferenciace do osteoblastů, chondroblastů, myoblastů, fibroblastů, adipocytů a stromálních buněk (obrázek 1). Na obrázcích 2, 3, 4 jsou ukázány nediferencované MCS, naopak na obrázku 5, 6 a 7 již diferencované do adipocytů.
MSC jsou definovány jako nehematopoetické (primárně neschopné tvořit buňky krevní řady) kmenové buňky, vyznačují se expresí povrchových markerů: CD29, CD44, CD73, CD90, CD105 a CD106. Naopak u nich nenalezneme povrchové markery CD31, CD33, CD34 nebo CD45, které jsou typické pro hematopoetické kmenové buňky.
Obrázek 1: Mesenchymální kmenové buňky
Obrázek 2: Myší mesenchymální kmenové buňky pozitivní na zeleně fluoreskující protein (GFP)
Obrázek 3: Mesenchymální kmenové buňky kultivované na PM
Obrázek 4: Monolayer mesenchymálních kmenových buněk
Obrázek 5: Adipocyty vyplněné tukovými vakuolami
Obrázek 6: Adipocyt vyplněný tukovými vakuolami
Obrázek 7: Adipocyty – tukové vakuoly nabarveny pomocí barvení ,,oil red‘‘
Ve tkáni se vyskytují v „niche“, v prostorech, kde mají kmenové buňky ideální prostředí pro svou existenci. Pokud je niche zničena nebo narušena, MSC ztrácí vlastnosti kmenové buňky a diferencuje se do běžné buňky tkáně, ve které se nachází. Pokud je zničena kmenová buňka, avšak niche zůstane nedotčena, brzy niche osídlí jiná kmenová buňka. Počet MSC je tedy regulován počtem niche.
Podle současných výzkumů hrají MSC roli v regeneraci tkání všech zárodečných listů.
Pomáhají regenerovat poranění kožního krytu, mají účinky i na nervový systém - byla prokázána jejich podpůrná regenerační funkce na poškozených periferních neuronech, podobně jako na poraněné míše. Zkoumá se jejich možný vliv na mozkovou tkáň postiženou Parkinsonovou chorobou.
Dále byly popsány jejich účinky při reparaci a novotvorbě chrupavky a hojení kostních defektů.
Pomáhají regenerovat a nově tvořit hepatální tkáň, studuje se jejich vliv na vaskulární choroby. Slibně se jeví i jejich možný příspěvek k léčbě diabetes mellitus a jeho následků - neuropatie, vaskulopatie a diabetická noha.
Další z vlastností MSC je jejich možnost imunomodulace. V této souvislosti jsou zkoumány například jako prostředek v boji proti GvHD (graft versus host disease = reakce štěpu proti hostiteli).
Sami o sobě jsou MSC imunologicky preferované buňky, mají tedy sníženou expresi MHC I. i II. třídy a neexprimují CD40, CD80 a CD86 (kostimulační molekuly nutné pro aktivaci T-lymfocytů). Suprimují tvorbu dendritických buněk a aktivitu T-lymfocytů, B-lymfocytů a NK buněk (natural killers). Výsledkem je snížení imunity potlačením a zpomalením tvorby i dozrávání imunitních složek. Tento imunosupresivní efekt se využívá ve výzkumu léčby řady onemocnění jako např. diabetes mellitus, artritida, roztroušená skleróza a systémový lupus erythematodes.
Zajímavost: V anglické literatuře je slovo mezenchymální často považováno za synonymum slova mezodermální. U nás tyto pojmy rozlišujeme. Mezoderm je střední zárodečný list, zatímco mesenchym je pojivová a podpůrná tkáň.