تبلیغات
پژوهشسرای دانش آموزی پروفسور حسابی

پژوهشسرای دانش آموزی پروفسور حسابی
قالب وبلاگ
سلولهای بنیادی سلولی هستند كه وظیفه مشخّصی در بدن ندارند و مانند بازیگرانی  می باشند كه منتظر تعیین نقش خود هستند. سلولهای بنیادی منتظر سیگنالهای هستند كه به آنها بگویند  كه در بدن چه كار کنند
سلول های بنیادی دو خصوصیت مهم دارند، كه آنها را از دیگر انواع سلول ها متمایز می سازد كه شامل:
الف) سلول هایی تخصص نیافته هستندو به مدت های طولانی از طریق تقسیم سلولی خود را نوسازی می كنند.
ب) تحت شرایط فیزیولوژیكی یا آزمایشی، می توان آنها را تحریك كرد تا به سلول هایی با عملكردهایی ویژه نظیر سلول های تپنده ماهیچه قلب یا سلول انسولین ساز لوزالمعده تبدیل شوند.وقتی سیگنالی به سلول بنیادی می رسد به سلول بنیادی می گوید كه بعضی از ژنهایش را روشن كند و پروتئنهای جدیدی را بسازدكه این پروتئنها كمك می كند كه سلول بنیادی شبیه به نوع سلولی كه قرار است بشود فعالیت كند.
دانشمندان بطور عمده با دو نوع سلول بنیادی كار می كنند : سلول های بنیادی جنینی و سلول های بنیادی بالغ، كه عملكرد و خصوصیات متفاوتی دارند، كه در این نوشته توضیح داده خواهند شد. دانشمندان در بیش از 20 سال قبل روش هایی را برای بدست آوردن یا جدا كردن سلول های بنیادی از جنین ابتدایی موش كشف كردند. چندین سال مطالعه تفصیلی بر روی سلول های بنیادی موش منجر به كشف نحوه جداسازی سلول های بنیادی از جنین انسانی و رشد این سلول ها در آزمایشگاه در سال 1998 شد. جنین های استفاده شده در این تحقیقات از طریق روش های بارورسازی در لوله آزمایش ایجاد شدند و زمانی كه دیگر برای این هدف مورد نیاز نبودند، با آگاهی و رضایت اهدا كننده، جهت تحقیقات استفاده می شدند.
سلول های بنیادی به دلایل زیادی برای موجودات زنده مهم هستند. در جنین 3 تا5 روزه، كه بلاستوسیست نامیده می شود، گروه كوچكی متشكل از حدود 30 سلول بنام توده سلولی داخلی موجب پیدایش صدها سلول بسیار تخصص یافته مورد  نیاز برای ساخت یك موجود بالغ می شوند. در جنین در حال رشد، سلول های بنیادی موجود در بافت های در حال سنتز سبب پیدایش چندین نوع سلول تخصص یافته می شود كه قلب، ریه و سایر بافت ها را می سازد. در برخی بافتهای بالغ نظیر مغز استخوان، ماهیچه ومغز، جمعیت های مجزای سلول های بنیادی بالغ، جایگزین هایی را برای سلول های از دست رفته، بر اثر مرگ طبیعی، جراحت یا بیماری ایجاد می كنند.
دانشمندان بر این عقیده اند كه سلول های بنیادی در آینده، اساس معالجه بیماری هایی نظیر پاركینسون، دیابت و بیماری قلبی خواهد شد.
دانشمندان می خواهند سلول بنیادی را در آزمایشگاه مطالعه كنند، تا بتوانند از خواص بسیار مهم آنها آگاه شوند و درك كنند چه چیزی آنهارا از انواع سلول تخصص یافته متفاوت می سازد. همزمان با آگاه شدن بیشتر دانشمندان در مورد سلول های بنیادی، این امر ممكن است میسر شود كه سلول های بنیادی را نه تنها در سلول درمانی بلكه جهت آزمایش داروها و توكسین جدید و در نواقص مادرزادی هم مورد استفاده قرار داد. به هرحال همانطور كه اشاره شد، سلول های بنیادی جنین انسان از سال 1998 مورد مطالعه قرار گرفته اند. بنابراین  دانشمندان جهت توسعه چنین درمان هایی، به طور گسترده در حال مطالعه خواص اساسی سلول های بنیادی هستند كه شامل :
1) تعیین دقیق این موضوع كه چگونه سلول های بنیادی چندین سال تخصص نیافته و با قابلیت خود نوسازی، باقی می مانند.
2) شناسایی علائمی كه سبب می شوند، سلول های بنیادی به سلول های تخصص یافته تبدیل شوند.
این نوشته در مورد سلول های، بنیادی برای كسانی تهیه شده است كه دوست دارند اطلاعات بیشتری در مورد خواص بیولوژیكی سلول های بنیادی، سؤالات مهم مطرح درباره سلول های بینادی كه كانون توجه تحقیقات علمی است و كاربرد بالقوه سلول های بنیادی در تحقیق و درمان بیماری كسب كنند


 خواص بی نظیر انواع سلول های بنیادی چیست؟
سلول های بنیادی از دیگر انواع سلول های موجود دربدن متفاوت می باشد. تمام  انواع سلول های بنیادی  بدون توجه به منشأ آنها سه خاصیت كلی دارند : دارای قابلیت تقسیم، خود نوسازی به مدت طولانی و غیر تخصصی هستند و می توانند باعث پیدایش انواع سلول تخصص یافته شوند.
سلول های بنیادی دارای قابلیت تقسیم به مدت های طولانی هستند. برخلاف سلول های عضلانی، سلول های خونی یا سلول های عصبی، كه معمولاً خودشان را بازسازی نمی كنند، سلول های بنیادی ممكن است چندین بار خود را بازسازی كنند. وقتی كه سلول ها چندین بار خود را بازسازی می كنند این پدیده ، تكثیر كردن نامیده می شود. جمعیت آغازگر سلول های بنیادی كه چندین ماه در آزمایشگاه تكثیر پیدا كنند، می تواند میلیون ها سلول را تولید كند. اگر سلول های حاصله مانند سلول های بنیادی اولیه تخصص نیافته باقی بمانند، این سلول ها توانایی خودنوسازی طولانی مدت را دارند.
دانشمندان تلاش می كنند تا دو خاصیت اساسی سلول بنیادی را كه مربوط به خود نوسازی طولانی مدت آنهاست درك كنند :
1) چرا سلول های بنیادی جنینی به مدت یك سال یا بیشتر در آزمایشگاه بدون تمایز، تكثیر پیدا می كنند اما بیشتر سلول های بنیادی بالغ نمی توانند ؟
2) چه عواملی در موجودات زنده وجود دارد كه به طور طبیعی تكثیر و خودنوسازی سلول بنیادی را تنظیم می كند؟
كشف پاسخ این سؤالات ممكن است این امر را میسر كند كه درك كنیم چگونه تكثیر سلولی در طی رشد طبیعی جنینی یا در طی تقسیم غیر عادی سلولی، منجر به سرطان، می شود. مهمتر از همه اینكه، چنین اطلاعاتی می تواند دانشمندان را قادر سازد كه سلول های بنیادی جنینی و بالغ را با كارایی بیشتری در آزمایشگاه رشد دهند.
سلول های بنیادی تخصص نیافته هستند. یكی از خواص اساسی سلول بنیادی این است كه هیچ نوع ساختار خاص بافتی ندارند، كه به آنها اجازه انجام عملكردهای تخصصی را بدهد. یك سلول بنیادی نمی تواند با همكاری سایر سلولها خون را دربدن پمپ كند (مانند سلول ماهیچه ای قلب ) و سلول بنیادی نمی تواند مولكول های اكسیژن رادر جریان خون حمل كند (مانند سلول قرمز خونی ) و نمی تواند علائم الكتروشیمیایی را به سایر سلولها برساند كه به بدن اجازه می دهد حركت كند، مانند سلول عصبی، بهر حال سلول های بنیادی تخصص نیافته، می تواند سلول های تخصص یافته را ایجاد كند، از جمله سلول های ماهیچه قلب، سلول های خونی یا سلول های عصبی.
عوامل و شرایط خاصی كه سبب غیر تخصصی باقی ماندن سلول های بنیادی می شوند، مورد علاقه زیاد دانشمندان است. سال ها طول كشیده است تا دانشمندان با روش آزمایش و خطا یاد بگیرند كه چگونه در آزمایشگاه سلول های بنیادی را رشد دهند، بدون اینكه بطور خودبخودی به انواع سلول های خاص متمایز شوند. برای مثال 20 سال طول كشید تا دانشمندان یاد گرفتند،چگونه سلول های بنیادی جنینی را در آزمایشگاه تحت شرایط برای سلول های بنیادی موش رشد دهند. بنابراین بخش مهمی از تحقیق، درك علائمی در موجود بالغ است كه سبب می شود سلول های بنیادی تكثیر پیدا كنند تا زمانی كه این سلول ها برای ترمیم بافتی ویژه مورد نیاز نیستند، غیر تخصصی باقی بمانند. آگاهی از چنین اطلاعاتی برای دانشمندان بسیار مهم است تا قادر باشند تعداد زیادی سلول های غیر تخصصی را در آزمایشگاه برای آزمایش بیشتر رشد دهند.
سلول های بنیادی می توانند، سلول های تخصص یافته ایجاد كنند. فرایند ایجاد سلول های تخصصی از سلول های غیر تخصصی را تمایز می نامند. دانشمندان در حال حاضر، در ابتدای درك علائم داخلی وخارجی سلول ها هستند، كه موجب تمایز سلول بنیادی می شوند. علائم داخلی به وسیله ژن های سلول كنترل می شوند كه در طی رشته های DNA پراكنده هستند و دستورات رمز شده برای تمام ساختارها و عملكردهای یك سلول را در خود دارد. علائم خاص تمایز سلولی شامل مواد شیمیائی ترشح شده به وسیلة سلول های دیگر، تماس فیزیكی با سلول های اطراف و برخی سلول ها در محیط می باشد.
تواناییهای سلولهای بنیادی:
پروسه تمایز كمك خواهد كرد كه سلولهای بنیادی بتوانند نقش های مختلفی را در بدن ایفا كنند.سلولهای بنیادی از لحاظ توانایی تمایز به سه دسته تقسیم می شوند.
1- سلولهای بنیادی توتی پوتنت (Totipotent) این سلولها دارای استعداد نا محدود هستند و توانایی تبدیل شدن به سلولهای سازنده پرده های جنینی و تمام انواع سلولهای موجود در بدن و همچنین توانایی تبدیل شدن به سلولی مثل خودش را دارد مانند سلولهای بنیادی جنینی اولیه.
2- سلولهای بنیادی پلوری پوتنت (Pluripotent Stem cells)
این سلولها توانایی تبدیل شدن به اكثر و نه همه بافنهای یك موجود زنده را دارند مانند سلولهای توده سلولی داخلی جنین در مرحله بلاستئسیست.
دو دسته سلولهای بنیادی ذكر شده ، سلول بنیادی جنینی گفته می شود چون فقط در جنین وجود دارند.
3- سلولهای بنیادی مولتی پوتنت (Multi potent)
این سلولها قابل تبدیل و تكامل به گروهی از انواع سلولها هستنند كه دارای عملكرد مشابه باشند، مثل سلولهای بنیادی خونساز. به این دسته از سلولهای بنیادی، سلولهای بنیادی بالغین نیز گفته می شود زیرا در انسان یا جانور پس از تولد نیز وجود دارد.
تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای پوست:
پوست ارگانی است كه دائما در حال بازسازی خودش می باشد. در پوست سلولهای مختلفی وجود دارندبنابراین سیگنالهایی كه به سلولهای بنیادی می رسد باید به سلول بنیادی بگوید كه دقیقا تبدیل به كدام نوع سلول پوستی شود.
بطور مثال سیگنال به سلول بنیادی می گوید كه به سلول كراتینوسیت تبدیل شود (كراتینوسیت سلولی است كه لایه خشن بیرونی پوست را می سازد) برای تمایز به سلول كراتینوسیت، سلول بنیادی از عمیقترین و پاین ترین لایه سطح پوست شروع به تمایز میكند و به تدریج به سمت لایه های سطحی تر پوست می آیدو قبل از اینكه به سطح پوست برسد هسته اش را از دست می دهد و می میرد.ولی همین سلولهای مرذه در لایه خارجی پوست از سلولهای  پایین تر محافظت می كنند و بعد از گذشت سی روز سلول مرده از سطح پوست جدا می شود و سلول دیگری جای آن را می گیرد.
تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای استخوانی:
شاید شما فكر كنید كه سلولهای استخوانی سلولهای مرده ای در بدن هستند و فقط مسئولیت حفظ چارچوب بدن را بر عهده دارند ولی این سلولها در بدن در هر زمانی در حال كار كردن هستند تا به رشد استخوانها و تعمیر و بازسازی آنها كمك كنند.
در هنگام تمایز سلول بنیادی تبدیل به یك استئو بلاست می شود استئو بلاست ها مثل كارگران ساختمانی هستند كه قبل از تولد در استخوانها داربست اصلی استخوانها را می سازند و دوستان آنها سلولهای استئو كلاست نام دارند كه دائما در حال نو سازی و بازسازی استخوانها و قوی نگه داشتن آنها می باشند.
تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای قرمز خون:
بدن همیشه در حال ساخت سلولهای جدید خونی است. فاكتورهای ساخت سلولهای خونی بدن داخل استخوانها و مغز استخوان قرار دارند.
سلولهای بنبنادی چندین مرحله را در سیر تمایز به سلولهای قرمز خون می گذراننندو وقتی كه بالغ شدند مقدار زیادی همو گلوبین می سازند. همو گلوبین پروتئنی است كه اكسیژن را در بدن به بافتها منتقل می كند.
قبل از اینكه تمایز تمام شود سلولهای بنیادی هسته خود را از دست می دهند اما می توانند بدون هسته هم ادامه حیات داشته باشد.
سلول قرمز خون به مدت چهار ماه در گردش خون محیطی ما زندگی می كند قبل از اینكه به وسیله سلول خونی جدید جایگزین شود.
تمایز سلول بنیادی به سلول عصبی:
بدن ما بیشتر سلولهای عصبی اش را قبل از تولد می سازد و بعد از تولد دیگر نمی توانند تقسیم شوند.
سلولهای عصبی باید دائما فعالیت داشته باشند. كار سلولهای عصبی این است كه پیامهای عصبی را به مغز برسانند و مجددا پیامها را از مغز به ارگانهای بدن بر گردانند.در حقیقت سلول عصبی مانند یك خط تلفن است.
این سلولها قسمت های مختلفی دارند كه شامل دندریت و آكسون هم می باشد دندریتها پیامهای عصبی را از سلول می گیرند و قسمت دیگر آكسون نامیده می شود كه پیامهای عصبی را به سلول بعدی انتقال می دهد.
بعضی سلولهای عصبی گاهی تا حد یك متر رشد می كنند.
تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای عضلانی اسكلتی:
سلول بنیادی می تواند به یك میو بلاست تبدیل شود. میو بلاست سلول سازنده عضلات می باشد.
میو بلاست ها به تعداد فراوان تقسیم می شوند تا زمانی كه تعداد زیادی از آنها ساخته شوند سپس به هم متصل می شوندتا میوتوپ را بسازند كه یك سلول عضلانی باند و باریك است با تعداد هسته های زیاد.
گروههای زیادی از میو توپ ها با هم جمع می شوند تا فیبر عضلانی را بسازند.
میو بلاستها وقتی كه بدن آسیبهای عضلانی را جایگزین می كند فعال هستند. میو بلاستها سلولهایی هستند كه ورزشكاران را قویتر می كنند و Body Builder ها را بزرگتر.
تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای قلبی:
یك  قلب صدمه دیده را می توان با تزریق سلولهای بنیادی به آن ترمیم كرد. طوریكه سلولهای بنیادی تزریق شده در یك قلب آسیب دیده به سلولهای ماهیچه ای قلب تكامل می یابد.سلولهای بنیادی ماهیچه ای كه میوبلاست نامیده می شوند پس از كشت در آزمایشگاه به داخل قلب بیمار قلبی تزریق می شود . برای اولین بار این عمل در فرانسه برروی یك بیمار 72 ساله مبتلا به حمله قلبی انجام شد. هرچند كه این سلولها ازبافت ماهیچه ای اسكلتی جدا شده بودند واز لحاظ ظاهری با این سلولها شباهت داشتند ولی پس از رشد در قلب پروتئنی را ساخته بودند كه مخصوص سلولهای عضلانی قلبی بود و فعالیتی شبه آنها داشتند.به عقیده دانشمندان ، شرایط محیط قلب باعث این تغییر عملكرد این سلولها نشده بود.

انواع سلولهای بنیادی:
چگونه یك نوزادرشد می كند تا یك كودك شود؟
چگونه یك كودك رشد می كند تا تا یك انسان بالغ می شود؟
بدن انسان دائما در حال بازسازی خودش می باشدو در طول زندگی وظیفه نگهداری و تعمیر خودش را دارد.در این میان سلولهای بنیادی مواد اصلی و پایه این بازسازی هستند.
همچنان كه در قسمت های قبل گفته شد سلولهای بنیادی می توانند به انواع سلولها تمایز یابند مثل سلولهای عصبی و عضلانی و استخوانی وپوستی.
بدن ما چندین نوع از سلولهای بنیادی را برای انجام دادن این وظایف به خدمت می گیردكه شامل :
1- سلولهای بنیادی جنینی اولیه
اولین مرحله در ساخت انسان وقتی است كه تخمهای جدید بارور بوجود می آیند و شروع به تقسیم شدن می كنند و گروهی از سلولهای بنیادی را می سازند كه امبریو نامیده می شود. این سلولهای بنیادی اولیه دارای خاصیت تبدبل به هر نوع سلول را در بدن دارند. كه اصطلاح علمی آنها دارای خاصیت Toti potent هستند . Toti كلمه ای است به زبان لاتین كه معنای همه را می دهد.
سلولهای بنیادی جنینی بلاستوسیست:
هفت روز پس از باروری یك ساختمان گرد و توپی شكل ساخته می شود كه بلاستوسیست نام دارد. جنین در این مرحله بلاستوسیست نامیده می شود و شامل دو دسته سلول می باشد:1- سلولهای بنیادی جنینی كه توده سلولی داخلی را می سازندكه نهایتا به جنین تبدیل می شود 2- سلولهای تروفوبلاست لایه خارجی توپ را می سازند كه سر انجام به جفت تبدیل می شود كه مواد مغذی جنین را فراهم می كند
سلولهای بنیادی جنینی در بلاستوسیست دارای خاصیت تبدیل به بیشتر انواع سلولها را دارند. در یك جنین در مرحله بلاستوسیست هنوز ویژگیهای ظاهری بدن انسان تشكیل نشده است.
سلولهای بنیادی فتال:
بعد از هشت هفته رشد، جنین تبدیل به یك فتوس میشود كه فتوس ظاهری شبیه انسان دارد. سلولهای بنیادی  در فتوس مسئول بوجود آمدن و تمایز همه بافتهای قبل از تولد هستند. سلولهای بنیادی فتال توانایی تبدیل به بیشتر انواع سولها را در بدن دارند.
سلولهای بنیادی بند ناف:
قبل از تولد بند ناف به مانند رگ حیاتی برای جنین است كه مواد غذایی و اكسیژن و خون غنی را از جفت به جنین می رساند. بعد از تولد بند ناف از جنینی جدا می شود.
خون بند ناف حاوی سلولهای بنیادی است كه به طور ژنتیكی مطابق با نوزاد متولد شده می باشند
سلولهای بند ناف دارای خاصیت Multipotent هستند یعنی اینكه آنها می توانند تبدبل به فقط طیف محدودی از انواع سلولها شوند
Multi كلمه ای لاتین می باشد كه معنی خیلی یا زیاد را می دهد
سلولهای بنیادی بالغین:.
این اسم یك اسم گمراه كننده می باشد زیرا كودكان و نوزادان هم این سلولها را دارند. این سلولهای بنیادی در بافتهای از پیش ساخته شده وجود دارند و رشدشان را ادامه می دهند . مشابه سلولهای بنیادی بند ناف و سلولهای بنیادی بالغین این سلولها دارای خاصیت Multipotent هستند.
هدف از تحقیقات روی سلولهای بنیادی چیست؟
جرا ما برای همیشه زندگی نمی كنیم؟
زیرا ما بیمار می شویم
ریرا ما پیر می شویم
زیرا ما آسیب می بینیم و نمی توانیم آن را بازسازی كنیم.
همه این جوابها صحیح می باشدو هر كدام از این موارد از یك نقص بدن  و ناتوانی بدن در رشد یا نگهداری و تعمیر و بازسازی خودش و كاركردهایی كه وابسته به سلولهای بنیادی ماست  ناشی می شود.
ما در قسمتهای قبل ذكر كردیم كه چگونه سلولهای بنیادی مواد اصلی و پایه برای ساخت بدن را تشكیل می دهند كه این آنها را كاندیدای خوبی برای ساخت بافتهایی می كند كه با آسیب یا بیماری صدمه دیده اند.
برای سالها، محققان بیولوژی سلولهای بنیادی را مطالعه كردند تا دریافتند كه چگونه تحقیقات را پیشرفت دهندو روشهای جدید درمان بیماریها را دریابند.

معرفی کتاب : کتاب 4 جلدی سلولهای بنیادی

 تالیف دکتر حسین بهاروند از انتشارات خانه زیست شناسی




طبقه بندی: زیست شناسی،
[ 1390/05/17 ] [ 00:56 ] [ صادقی مهر ]
.: Weblog Themes By WeblogSkin :.
درباره وبلاگ


پژوهشسرای پروفسور حسابی وابسته به آموزش و پرورش ناحیه دو همدان تلاش می کند زمینه های فعالیتهای پژوهشی دانش آموزان را در زمینه های مختلف فراهم نماید

آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :
امکانات وب


اللّهُمَّ كُنْ لِوَلِیِّكَ الْحُجَّةِ بْنِ الْحَسَنِ صَلَواتُكَ عَلَیْهِ وَعَلى آبائِهِ فی هذِهِ السّاعَةِ وَفی كُلِّ ساعَةٍ وَلِیّاً وَحافِظاً وَقائِدا ‏وَناصِراً وَدَلیلاً وَعَیْناً حَتّى تُسْكِنَهُ أَرْضَك َطَوْعاً وَتُمَتِّعَهُ فیها طَویلاً

خدمات وبلاگ نویسان جوان

كد ماوس