Cellule progénitrice

Cellules progénitrices ont des propriétés pluripotentes et forment le réservoir dans divers types de tissus à partir desquels des cellules de tissu somatique sont formées par prolifération et différenciation.

Ils surviennent par division asymétrique de cellules souches pluripotentes, dont une cellule fille se développe comme une cellule progénitrice et l'autre complète l'approvisionnement en cellules souches. Les cellules progénitrices jouent un rôle crucial dans la formation de nouveaux tissus.

Qu'est-ce qu'une cellule progénitrice?

Le terme cellules progénitrices désigne les cellules précurseurs de certains types de tissus. Ils surviennent par division asymétrique à partir de cellules souches adultes multipotentes.

Une cellule fille de la cellule souche divisée se développe en une cellule progénitrice, tandis que l'autre cellule fille reste au stade de cellule souche multipotente et achève à nouveau l'approvisionnement en cellules souches. Des cellules souches adultes ont jusqu'à présent été détectées dans plus de 20 types de tissus. Après la division d'une cellule souche, la cellule progénitrice perd sa multipotence en plusieurs étapes - stimulée par des facteurs de croissance - et se différencie en la cellule tissulaire somatique du tissu auquel elle est destinée.

Cela signifie que la multipotence d'origine est initialement transformée en une pluripotence, ce qui est nécessaire pour le développement de différentes cellules somatiques dans un tissu, avant que la cellule ne se différencie complètement en cellules de tissu somatique avec une perte complète de sa multiplicité ou de sa pluripotence et de sa capacité à se diviser. Il y a des indications que la détermination croissante des cellules progénitrices sur un tissu spécial est encore réversible jusqu'à un certain stade de développement. La différenciation des cellules est contrôlée par des facteurs de croissance spécifiques aux tissus.

Le domaine de recherche qui traite des cellules progénitrices est soumis à un développement dynamique, de sorte qu'aucune nomenclature généralement applicable ne s'est encore développée. Certains chercheurs utilisent donc encore les termes cellule progénitrice et cellule souche comme synonymes. Étant donné que les cellules progénitrices diffèrent d'un tissu à l'autre en termes de potentiel de développement, elles sont parfois appelées cellules souches déterminées.

Anatomie et structure

La particularité des cellules progénitrices est qu'elles sont encore partiellement capables de mûrir en différentes cellules dans un tissu. Ils diffèrent donc d'un tissu à l'autre. Par exemple, une distinction est faite entre les cellules progénitrices hématopoïétiques et endothéliales.

A partir des cellules précurseurs hématopoïétiques, qui sont principalement situées dans la moelle osseuse, des globules blancs ou rouges peuvent se développer au cours d'étapes ultérieures de différenciation. Les cellules progénitrices endothéliales circulent principalement dans le sang et proviennent également de la moelle osseuse. Si nécessaire, ils sont utilisés pour réparer les vaisseaux sanguins et créer de nouveaux vaisseaux (angiogenèse). Les cellules progénitrices endothéliales portent déjà à leur surface des protéines caractéristiques de l'endothélie vasculaire. À ce jour, des cellules progénitrices ont été détectées dans plus de 20 types de tissus différents, y compris dans le cerveau et le système nerveux périphérique.

En règle générale, les cellules progénitrices spécialisées dans certains types de tissus sont appelées blastes, par ex. B. comme ostéoblastes, myéloblastes, neuroblastes et bien d'autres. Ils se caractérisent par le fait qu'ils n'ont généralement pas encore été définitivement affectés à un type de cellule spécifique. Les caractéristiques morphologiques typiques des explosions sont un noyau cellulaire élargi, une proportion élevée de réticulum endoplasmique, un métabolisme à haute énergie basé sur un nombre élevé de mitochondries et de nombreuses autres caractéristiques.

Fonction et tâches

En règle générale, les cellules somatiques totalement différenciées d'un certain tissu perdent non seulement leur capacité à se diviser, mais également leur capacité à régresser en cellules progénitrices. Ils sont également appelés unipotents car - s'ils sont encore capables de se diviser - ils ne peuvent produire des cellules du même type avec les mêmes propriétés que lorsqu'ils se divisent. La perte de la capacité de se diviser diffère d'un type de tissu à l'autre et se produit pour des raisons de sécurité, car sinon, de nouveaux tissus pourraient se former constamment en cas de perturbations mineures seulement, ce qui peut presque inévitablement entraîner des problèmes.

Les cellules progénitrices ont donc essentiellement pour tâche de remplacer les cellules tissulaires après une lésion ou une perte tissulaire provoquée par une maladie, ou de fournir la reconstitution nécessaire de cellules tissulaires spécialisées pendant les processus de croissance. La mobilisation des cellules progénitrices a lieu selon les besoins et est contrôlée par diverses cytokines et interleukines. Selon le type de tissu, les cellules progénitrices agissent comme une patrouille dans la circulation sanguine ou elles représentent la réserve cachée pour la formation de nouvelles cellules tissulaires, qui peuvent être mobilisées à des fins de réparation et de croissance. Par exemple, les cellules progénitrices endothéliales jouent un rôle spécial pour surmonter la septicémie.

La septicémie est généralement déclenchée par des toxines bactériennes, qui entraînent une augmentation de la nécrose et de l'apoptose (mort cellulaire programmée) des cellules endothéliales dans les vaisseaux. Il a déjà été prouvé que dans de tels cas, une augmentation du niveau de certaines cytokines entraîne une libération accrue de cellules progénitrices endothéliales de la moelle osseuse et donc une augmentation du mécanisme de réparation pour la restauration des parois vasculaires internes endommagées.

Maladies

En tant que cellules tissulaires potentielles, les cellules progénitrices assument la tâche d'intervenir en cas de maladie ou de blessure afin d'éliminer au mieux les dommages tissulaires subis.

Les étapes d'activation et de différenciation en plusieurs étapes des cellules progénitrices signifient qu'elles peuvent elles-mêmes entraîner des symptômes de maladie par des anomalies congénitales acquises ou génétiques. La leucémie aiguë est une maladie bien connue des cellules progénitrices, qui sont responsables de la reconstitution des globules blancs ou rouges ou des plaquettes. Les cellules progénitrices malignes se propagent dans la moelle osseuse et déplacent les cellules progénitrices fonctionnelles. Cela se traduit principalement par une anémie et un manque de plaquettes sanguines (thrombocytes).

Les cellules malignes peuvent se propager dans presque tous les tissus, y compris la peau et les muqueuses. Ils sont même palpables sous forme de petits nodules dans la muqueuse buccale. Certains autres cancers sont également basés sur des cellules souches et progénitrices altérées. Dans la plupart des cas, il s'agit de cellules souches mutées, à partir desquelles proviennent des cellules précurseurs modifiées en conséquence qui présentent des défauts dans certains complexes protéiques et se divisent donc sans contrôle, non affectées par la désactivation des cytokines.