Voorlopercellen hebben pluripotente eigenschappen en vormen het reservoir in verschillende weefsels waaruit door proliferatie en differentiatie somatische weefselcellen worden gevormd. Ze worden gegenereerd door asymmetrische deling van pluripotente stamcellen, waarvan er een zich ontwikkelt als voorlopercellen en de ander het reservoir van stamcellen weer voltooit. Voorlopercellen spelen een cruciale rol bij de vorming van nieuw weefsel.
Wat is een voorlopercel?
De term voorlopercellen wordt gebruikt om voorlopercellen van bepaalde soorten weefsel te beschrijven. Ze ontstaan door asymmetrische deling van volwassen multipotente stamcellen. In elk geval ontwikkelt de ene dochtercel van de verdeelde stamcel zich tot een voorlopercel, terwijl de andere dochtercel in het multipotente stamcelstadium blijft en de aanvoer van stamcellen weer voltooit. Tot op heden zijn in meer dan 20 weefseltypen volwassen stamcellen aangetroffen. Na de deling van een stamcel verliest de progenitorcel in verschillende stappen - gestimuleerd door groeifactoren - zijn multipotentie en differentieert zich telkens tot de somatische weefselcel van het weefsel waarvoor hij bedoeld is. Dit betekent dat de oorspronkelijke multipotentie eerst verandert in pluripotentie, wat nodig is voor de ontwikkeling van verschillende somatische cellen in een weefsel, voordat de cel volledig differentieert in een somatische weefselcel met volledig verlies van zijn multipotentie, pluripotentie en vermogen om te delen. Indirect bewijs suggereert dat de toenemende determinatie van voorlopercellen tot een specifiek weefsel nog steeds omkeerbaar is tot een bepaald ontwikkelingsstadium. De differentiatie van de cellen wordt gestuurd door weefselspecifieke groeifactoren. Het onderzoeksgebied dat zich bezighoudt met voorlopercellen is onderhevig aan dynamische ontwikkeling, zodat er nog geen universeel aanvaarde nomenclatuur is ontstaan. Sommige onderzoekers gebruiken daarom nog steeds de termen progenitorcel en stamcel als synoniemen. Omdat voorlopercellen van weefsel tot weefsel verschillen in termen van hun ontwikkelingspotentie, worden ze ook wel bepaalde stamcellen genoemd.
Anatomie en structuur
Het onderscheidende kenmerk van voorlopercellen is hun nog steeds gedeeltelijk vermogen om binnen een weefsel tot verschillende cellen te rijpen. Daarom verschillen ze van weefsel tot weefsel. Er wordt bijvoorbeeld onderscheid gemaakt tussen hematopoëtische en endotheliale voorlopercellen. Hematopoietische voorlopercellen, die voornamelijk worden aangetroffen in de beenmerg, kan zich ontwikkelen tot wit of rood bloed cellen in de loop van verdere differentiatiestappen. Endotheliale voorlopercellen circuleren voornamelijk in de bloed en ook afkomstig zijn uit de beenmerg Ze worden gebruikt voor het repareren van bloed schepen en voor het creëren van nieuwe vaten (angiogenese). De endotheliale voorlopercellen dragen al eiwitten kenmerkend voor vasculaire endotheel op hun oppervlak. In totaal zijn voorlopercellen gedetecteerd in meer dan 20 verschillende weefseltypen, waaronder de hersenen en het perifere zenuwstelsel Progenitorcellen die gespecialiseerd zijn in bepaalde weefseltypen worden gewoonlijk blasten genoemd, bijv. Osteoblasten, myeloblasten, neuroblasten en vele andere. Kenmerkend voor ze is dat ze meestal nog niet definitief vastzitten aan een bepaald type cel. Typische morfologische kenmerken van ontploffingen zijn onder meer een vergrote kern, een hoog aandeel endoplasmatisch reticulum, energiemetabolisme gebaseerd op een hoog aantal mitochondria, en vele andere functies.
Functie en taken
In de regel verliezen gedifferentieerde somatische cellen van een bepaald weefsel niet alleen hun vermogen om te delen, maar ook hun vermogen om terug te vallen in voorlopercellen. Ze worden ook unipotent genoemd omdat ze, als ze nog in staat zijn tot deling, alleen cellen van hetzelfde type met dezelfde eigenschappen kunnen doen ontstaan wanneer ze zich delen. Het verlies van het vermogen om te delen varieert van weefseltype tot weefseltype en wordt gedaan om veiligheidsredenen, aangezien anders alleen kleine verstoringen zouden kunnen resulteren in de constante vorming van nieuw weefsel, wat bijna onvermijdelijk kan zijn. leiden De belangrijkste taak van voorlopercellen is daarom het vervangen van weefselcellen na verwonding of na weefselverlies door ziekte, of het leveren van de nodige toevoer van gespecialiseerde weefselcellen tijdens groeiprocessen. De mobilisatie van voorlopercellen vindt plaats zoals vereist en wordt gecontroleerd door verschillende cytokinen en interleukinen. Afhankelijk van het weefseltype functioneren voorlopercellen als een patrouille in de bloedbaan of vertegenwoordigen ze de stille reserve voor de vorming van nieuwe weefselcellen die kunnen worden gemobiliseerd voor herstel- en groeidoeleinden. Endotheliale voorlopercellen spelen bijvoorbeeld een speciale rol bij het overwinnen bloedvergiftiging. bloedvergiftiging wordt meestal veroorzaakt door bacteriële toxines, wat leidt tot een toename van necrose en apoptose (geprogrammeerde celdood) van endotheelcellen in de schepen Het is al aangetoond dat in dergelijke gevallen verhoogde niveaus van bepaalde cytokinen resulteren in een verhoogde afgifte van endotheliale voorlopercellen uit de beenmerg, wat leidt tot een toename van het reparatiemechanisme voor het herstel van beschadigde binnenwanden van het vat.
Ziekten
Voorlopercellen, als potentiële weefselcellen, voeren de taak uit om tijdens ziekte of letsel in te grijpen om de opgelopen weefselschade zo goed mogelijk te herstellen. De meerstaps activerings- en differentiatiestadia van voorlopercellen betekenen dat ze dat zelf ook kunnen leiden op ziektesymptomen door verworven of genetische aangeboren afwijkingen. Een bekende ziekte van voorlopercellen, die zorgen voor de aanvulling van witte of rode bloedcellen of bloedplaatjes, is acuut leukemie Kwaadaardige voorlopercellen verspreiden zich in het beenmerg en verdringen de functionele voorlopercellen. Dit veroorzaakt voornamelijk bloedarmoede en een gebrek aan bloedplaatjes De kwaadaardige cellen kunnen zich verspreiden naar bijna alle weefsels, inclusief de huid en slijmvliezen. Mondeling slijmvlies, ze zijn zelfs voelbaar als kleine knobbeltjes. Enkele andere soorten kanker zijn ook gebaseerd op veranderde stam- en voorlopercellen. In de meeste gevallen zijn dit gemuteerde stamcellen die aanleiding geven tot overeenkomstig veranderde voorlopercellen die defecten hebben in bepaalde eiwitcomplexen en daarom ongecontroleerd delen, niet onder de indruk van het deactiveren van cytokines.
