Održavanje ćelijskih populacija

Question 1

Koji je značaj ćelijske proliferacije?

Answer 1

Ćelijska proliferacija je fundamentalna za razvoj i održavanje stacionarne homeostaze tkiva i zamjenu mrtvih ili oštećenih ćelija.

Question 2

Koji je ključni element ćelijske proliferacije?

Answer 2

Ključni element ćelijske proliferacije je pravilna replikacija DNK, praćena koordinisanom sintezom svih ostalih sastavnih dijelova ćelije, nakon čega tokom mitoze i citokineze slijedi jednaka raspodjela DNK i drugih ćelijskih sastojaka ćelijama kćerkama.

Question 3

Šta je ćelijski ciklus?

Answer 3

Ćelijski ciklus je slijed događaja koji rezultira ćelijskom diobom.

Question 4

Koje su faze ćelijskog ciklusa?

Answer 4

Ćelijski ciklus se sastoji od:
• G1 - presintetski rast
• S - sinteza DNK
• G2 - premitotski rast
• M - mitotska faza
• G0 - ćelije u fazi mirovanja koje se ne dijele aktivno

Question 5

Ko reguliše ćelijski ciklus?

Answer 5

Ćelijski ciklus regulišu brojni aktivatori i inhibitori.
Odvijanje ćelijskog ciklusa regulisano je:
• proteinima koji se nazivaju ciklini
• enzimima povezanim sa ciklinima nazvanim ciklin-zavisne kinaze (CDK - cyclin-dependent kinases).
CDK stiču sposobnost fosforilacije proteinskih supstrata formiranjem kompleksa s relevantnim ciklinima.

Question 6

Koje su kontrolne tačke ćelijskog ciklusa?

Answer 6

U ćelijski ciklus ugrađeni su mehanizmi nadzora pripremljeni da registruju oštećenja DNK ili hromozomska oštećenja - kontrolne tačke - osiguravaju da ćelije sa genetskim nesavršenostima ne dovrše replikaciju.
• kontrolna tačka na prelazu iz G1 u S fazu - nadgleda integritet DNK prije nepovratnog usmjeravanja ćelijskog resursa za replikaciju DNK
• kontrolna tačka na prelazu G2 u M fazu - osigurava preciznu replikaciju DNK prije nego što se ćelija zaista podijeli

Question 7

Koji je značaj kontrolnih tačaka ćelijskog ciklusa?

Answer 7

• kad se otkriju nepravilnosti DNK u ćeliji, aktivacijom kontrolne tačke odlaže se napredovanje ćelijskog ciklusa i pokreću mehanizmi reparacije DNK
• ako je genetski poremećaj pretežak za reparaciju, ćelije podliježu apoptozi ili ulaze u nereplikativno stanje koje se naziva starenje

Question 8

Koja je uloga inhibitora CDK (CDKI)?

Answer 8

Inhibitori CDK vrše pojačavanje funkcije kontrolnih tačaka ćelijskog ciklusa modulacijom aktivnosti kompleksa CDK-ciklin.

Question 9

Kako se dijele CDKI?

Answer 9

• familija CDKI koja se sastoji od tri proteina p21, p27 i p57 - široko inhibiše više CDK
• familija CDKI koja ima selektivne efekte na cikline CDK4 i CDK6 (p15, p16, p18 i p19)
• neispravni CDKI proteini kontrolne tačke - omogućavaju ćelijama sa oštećenom DNK da se podijele što rezultira nastankom mutiranih ćelija kćerki koje predstavljaju rizik za malignu transformaciju.

Question 10

Koji je još aspekt rasta i dijeljenja ćelija bitan?

Answer 10

Jednako važan aspekt rasta i dijeljenja ćelija je biosinteza ostalih ćelijskih komponenti (membrane, organele) potrebnih za nastanak dvije kćerke ćelije.
Kada prenos ćelijskih signala preko receptora faktora rasta stimuliše napredovanje ćelijskog ciklusa, aktiviraju se i procesi koji promovišu promjene u ćelijskom metabolizmu koje podržavaju rast.

Question 11

Koje su vrste matičnih ćelija prema stepenu razvoja?

Answer 11

• totipotentne matične ćelije - mogu da formiraju sve vrste diferenciranih tkiva
• adultne matične ćelije - u različitim tkivima imaju samo sposobnost zamjene oštećenih ćelija i održavaju ćelijsku populaciju unutar tkiva u kome se nalaze
• populacije matičnih ćelija između navedenih krajnosti s različitim kapacitetima diferencijacije u više ćelijskih loza

Question 12

Koja su svojstva matičnih ćelija?

Answer 12

U uslovima homeostaze matične ćelije karakterišu dva važna svojstva:
• samoobnavljanje
• asimetrična dioba

Question 13

Koji je značaj samoobnavljanja i kako može da se odvija?

Answer 13

Samoobnavljanje omogućava matičnim ćelijama da održavaju svoj broj.
Može da se odvija putem simetrične i asimetrične diobe.

Question 14

Šta je asimetrična, a šta simetrična dioba?

Answer 14

Asimetrična dioba - replikacija ćelija u kojoj jedna kćerka ćelija ulazi u put diferencijacije i rađa zrele ćelije, dok druga ostaje nediferencirana i zadržava sposobnost samoobnavljanja.
Simetrična dioba - obe kćerke ćelije zadržavaju sposobnost samoobnavljanja (u embriogenezi, uslovima stresa)

Question 15

Kako se dijele matične ćelije?

Answer 15

Matične ćelije se dijele na:
1. Embrionalne matične ćelije (embryotic stem ćelije -ESC)
2. Tkivne (adultne) matične ćelije

Question 16

Koje su karakteristike embrionalnih matičnih ćelija (ESC)?

Answer 16

• najslabije diferencirane
• nalaze se u unutrašnjoj ćelijskoj masi blastociste
• imaju skoro neograničen kapacitet samoobnavljanja i mogu da stvore svaku ćeliju u tijelu - totipotentne
• mogu da se kultivišu i održavaju u dužem vremenskom periodu bez diferencijacije
• u odgovarajućim uslovima kultivacije one se diferenciraju i mogu da stvaraju ćelije sva tri klicina lista (endoderm, mezoderm, ektoderm)

Question 17

Koje su karakteristike tkivnih matičnih ćelija?

Answer 17

• nalaze se u bliskoj vezi sa diferenciranim ćelijama određenog tkiva
• zaštićene su od dejstva spoljašnjih štetnih uticaja specijalizovanim tkivnim okruženjem - niša matičnih ćelija
• mogu da generišu ograničen repertoar diferenciranih ćelija
• mogu da održavaju tkiva sa visokim stepenom (koža, GIT) ili niskim stepenom (endotel) ćelijske obnove, ali ipak obično stvaraju samo ćelije koje normalno izgrađuju to tkivo.

Question 18

Šta je niša matičnih ćelija?

Answer 18

Niša matičnih ćelija je specijalizovano tkivno mikrookruženje u kome su matične ćelije zaštićene od dejstva spoljašnjih štetnih uticaja.
• solubilni faktori i ostale ćelije u nišama drže matične ćelije u stanju mirovanja sve dok se ne pojavi potreba za ekspanzijom i diferencijacijom grupe prekursorskih ćelija
• u koštanoj srži perivaskularna niša za hematopoetske ćelije, bulbus folikula dlake, limbus rožnjače, crijevne kripte, Heringovi kanali u jetri i subventrikularna zona u mozgu