Celula stem este o celulă care poate ea însăși să se reînnoiască pentru a produce încă o celula stem sau poate suferi un proces de diferențiere în diferite tipuri de celule specializate (nervoase, musculare, hepatice etc.).
Celulele stem pot fi utilizate de către copilul la a cărui naștere se face recoltarea, precum și de membrii apropiați ai familiei (frate/soră, părinți, rudă compatibilă). Prelevarea celulelor stem la naștere ajută la evitarea dificultății găsirii unui donator compatibil, în cazul unei afecțiuni incurabile.
Exista mai multe tipuri de celule stem: embrionare, fetale și adulte.
Celulele stem din cordonul ombilical, numite și celule stem din sânge placentar, aparțin categoriei de celule stem adulte. Sângele din cordonul ombilical este bogat în celule stem care pot fi utilizate ca grefă de sânge placentar, atât în transplantul autolog cât și în cel alogen.
În cazul transplantului autolog, unitatea de celule stem din cordonul ombilical utilizată pentru transplant este recoltată chiar de la donator.
În cazul unui transplant alogen, grefa de sânge placentar se folosește pentru un pacient compatibil din punct de vedere imunologic cu donatorul.
Transplantul celular autolog cu sânge placentar prezintă avantajul unei compatibilități totale, fără riscul de respingere întâlnit într-un transplant alogen. Rata cea mai mare de succes în cazul unui transplant celular alogen este atunci când donatorul și pacientul sunt rude de gradul întâi. În concluzie, celulele stem din sânge placentar reprezintă o sursă de tratament valoroasă și o asigurare de viață reala atât pentru posesor cât și pentru ceilalti membri din familie.
Noile deschideri în medicina regenerativă presupun și prelevarea de țesut din cordon ombilical precum gelatina Wharton, care are potențial de recreere a organelor. Gelatina Wharton din țesutul de cordon ombilical conține celule stem mezenchimale cu potențial de a fi folosite în terapiile viitoare. În SUA există deja 6 clinici specializate pentru a reproducere în laborator a 6 organe vitale (2015).
În prezent, celulele provenite din sângele cordonului ombilical sunt folosite cu succes pentru a trata afecțiuni hematologice și ale sistemului imunitar (ca alternative la transplantul de măduva osoasă) dar, conform cercetărilor recente, există speranța ca în viitor să poată fi folosite în afecțiuni precum diabetul, boala Parkinson, afecțiuni cardiace, boala Alzheimer și altele.
Prelevarea de celule stem din sângele placentar reprezintă o șansă reala la viața. Aceste celule sunt multipotente, adică ajungând într-un mediu afectat, au abilitatea de a se transdiferenţia în anumite tipuri de celule sau ţesuturi şi, în acelaşi timp, sunt capabile de a prelua funcţia acestora. Celulele primare aflate în sângele ombilical sunt practic capabile de a regenera în primul rând organele hematopoietice – de unde şi numele lor – celule stem hematopoietice. Modul cel mai simplu de a obţine aceste celule este prin extragerea lor din cordonul ombilical, la naşterea copilului, deoarece acest sânge conţine un număr mare de celule stem.
Celulele stem sau celulele susă sunt celulele primitive originale ale organismului, care se pot regenera sau transforma în celule specializate, putând forma țesuturi, organe și sisteme în corpul uman. Capacitatea celulei stem de a da naștere unei celule identice se numește autoreînnoire, iar cea de a da naștere altor tipuri de celule se numește diferențiere.
Celulele stem au caracteristica unică de diferențiere într-o mare varietate de celule. În momentul în care o celula stem se divide, fiecare celulă nou formată poate fie să ramana o celula stem, fie să devina o celula specializată (celula musculară, celula sanguină etc.).
În funcție de mediu, celulele stem pot să dea naștere la țesuturi care intra în componența diferitelor organe, servind ca sistem reparatoriu al organismului. Acest “cameleonism” al celulelor stem este motivul pentru care celulele sursă se afla la baza medicinii regenerative.
Celulele stem pot fi obținute din mai multe surse ca maduva osoasă, embrioni obtinuți prin fertilizare în vitro, lichidul amniotic, sângele ombilical, sângele placentar, sângele periferic etc.
Celulele stem pot fi clasificate în funcție de capacitatea lor de diferențiere în:
1.Celule stem totipotente
După fertilizarea celulei ou, zigotul suferă o serie de diviziuni în urma cărora devine morulă, blastocist, embrion apoi fetus. Celulele care se formează în cursul acestor diviziuni până la stadiul de blastocist sunt celule stem totipotente, putând deveni orice tip de celulă care intră în compoziția organismului. Celulele umane au această capacitate numai după un numar foarte limitat de diviziuni. Celulele stem embrionare sunt celule totipotente foarte longevive și pot fi multiplicate în laboratoare speciale, prin procedeul cunoscut sub numele de linii de celule stem embrionare.
Liniile de celule stem embrionare sunt derivate dintr-un embrion uman creat prin fertilizare în-vitro sau clonare.
2.Celulele stem pluripotente
La o săptămână de la fecundarea ovulului, zigotul formează o structură cunoscută sub numele de blastocist și un tesut trofoblastic din care se va dezvolta placenta care captușeste uterul matern în care se dezvoltă fetusul. În acest stadiu de dezvoltare, celulele stem sunt definite ca pluripotente.
Acest tip de celule stem pot deveni aproape orice tip de celulă, mai puțin cele care compun placenta sau țesuturi necesare dezvoltării fetusului în uter. Celulele stem pluripotente sunt cele care apar efectiv după ce celulele stem totipotente suferă primele diviziuni. Celulele stem embrionare în faza de blastocist sau faza fetala sunt pluripotente.
3.Celulele stem multipotente– sunt celule stem care pot da naștere unui număr limitat de celule ale organismului, mai ales celulelor sanguine, celulelor inimii, mușchilor și nervilor. Acest tip de celule acționează ca un sistem reparator al țesuturilor bolnave.
4.Celulele unipotente -sunt celulele care dau naștere unui singur tip de celule dintr-un țesut (spre exemplu, celulele sursă din stratul bazal al pielii care dau naștere cheratinocitelor).
Celulele stem se mai pot împărți în două categorii: embrionare și adulte. Celulele stem embrionare pot da naștere oricărui alt tip de celule (pluripotențialitate). Celulele stem din țesuturile adulte au o capacitate de diferențiere limitată (mono, bi sau multipotențialitate), putând da naștere doar unor celule caracteristice țesutului din care provin.
Trebuie făcută aici urmatoarea remarcă: celulele stem din măduva osoasă și cele din sângele ombilical și placentar au o capacitate de diferențiere mult mai mare decât cele provenind din alte țesuturi.
Există două tipuri principale de celule stem adulte: celule hematopoietice și celule mezenchimale.
Celulele stem sanguine sunt celule hematopoietice și sunt răspunzătoare de regenerarea permanentă a sângelui și de mentinerea și protecția imunologică a fiecarui tip de celulă din organism. Dintre toate țesuturile adulte, celulele sanguine, alături de cele ale pielii, au cea mai mare capacitate de a se reînnoi dintre toate țesuturile adulte.
Transplantul celulelor stem hematopoietice (HSCT) este o procedură medicală folosită în hematologie și oncologie pentru pacienții care suferă de afecțiuni degenerative grave ale sângelui sau ale maduvei spinării. Procedura de înlocuire a celulelor hematopoietice care formează celulele sanguine poartă numele în general de transplant de celule stem sau transplant de sânge ombilical. Transplantul de celule stem poate folosi celule proprii organismului (transport autolog) sau se pot folosi celule stem de la un alt donator (transplant alogen).
În transplantul de măduvă osoasă, transplantul de sânge sau transplantul de celule stem, celula care se transplantează este cea hematopoietica care se gasește în principal în măduva osoasă a adultului și în sângele cordonului ombilical, placenta nou născutului. Celulele stem din cordonul ombilical sunt similare celulelor hematopoietice întalnite la persoanele adulte, însă fiind foarte tinere au potențial mult mai mare de diferențiere.
Celulele stem mezenchimale sunt celule stem adulte prezente în măduva osoasă, cordonul ombilical etc. Cordonul ombilical conține celule stem mezenchimale în tesutul ombilical și substanța gelatinoasă care îl căptușește, cunoscută sub numele de gelatină Wharton. Celule stem multipotente, celulele mezenchimale se diferențieaza pentru a forma adipocite, cartilagii, oase, tendoane, mușchi și piele. Terapia cu celule stem mezenchimale este aplicabila unor boli incurabile fiind deja în ultima fază a studiilor clinice de siguranța și eficacitate, urmând ca în curând să intre în uzul terapeutic comun.