Возможные причины появления новых и возникающих вирусных инфекций

Ответы на вопросы ученые целенаправленно ищут много лет, но окончательных результатов до сих пор нет. 1) возникновение вирусов, подобных ВИЧ, Эбола, является следствием разрушения экосистемы тропических лесов. 2) В отношении ВИЧ-инфекции выдвинута научно обоснованная гипотеза о существовании в Африке глобального природного очага этого заболевания. Первенство здесь принадлежи белорусским ученым: академику РАМН и НАНБ В.И.Вотякову и его ученикам и последователям, сотрудникам НИИ эпидемиологии и микробиологии Минздава Республики Беларусь. Согласно этой гипотезе, в Центральной Африке издавна сформировался природный очаг вируса иммунодефицита обезьян (ВИО). Здесь обитает до 50 видов и подвидов обезьян (зеленые мартышки, павианы, мангобеи, мандрилы, шимпанзе и др.), каждый из которых обладает тем или иным вариантом вируса в латентном состоянии. Оказавшись у нового "хозяина" – обезьяны другого вида или человека – вирус активизируется и наносит ему, неприспособленному к данному типу вируса, непоправимый ущерб. Попадает такой вирус к человеку преимущественно через кровь в результате контактов с обезьянами, прежде всего при охоте на них (укусы, разделка мяса, снятие шкурок). Установлено, например, что перенос вируса от шимпанзе в человеческую популяцию произошел всего 50–80 лет назад. Мутациям, превращающим ВИО в ВИЧ, способствует и постоянное недоедание аборигенов и ослабленный вследствие этого иммунитет. Контакты же с европейцами сделали проблему ВИЧ-инфекции всемирной. Вполне возможно, что так же обстоит дело и с другими видами вирусов африканского происхождения, например, вирусами Эбола, Денге и т.п. У хантавирусов явно прослеживаются азиатские корни. 3) промышленная разработка биологического оружия (вирусов).

Стволовые клетки эмбриона и взрослого организма. Механизмы коммитирования стволовых клеток. Значение микроокружения для самоподдержания популяции стволовых клеток. Терапевтическое клонирование.

Стволовая клетка – это клетка, обладающая способностью постоянно делиться и давать потомство, которое созревает в зрелые функционирующие клетки различных органов и тканей. Свойства стволовых клеток: 1)Отсутствие специализации; 2)Способность к самообновлению; 3)Способность порождать специализированные типы клеток.

Разновидности СК

Эмбриональные стволовые клеткиизвлекают из 5-6 дневного эмбриона. Они обладают способностью формировать любые типы клеток организма человека.

Эмбриональные зародышевые клетки происходят из той части зародыша, которая формирует во взрослом организме гаметы.

Стволовые клетки взрослого организмасохраняются во взрослом организме, порождая ограниченное количество дифференцированных клеточных типов в течении его жизни

Эмбриональные стволовые клетки:

1) Мульти- или плюрипотентные: дифференцируются в любые типы клеток

2) Источник один: Можно получать из эмбрионов в большом количестве

3) В принципе могут отторгаться, хотя это еще не наблюдалось.

Стволовые клетки взрослого организма:

1) Полипотентные: дифференцируются в ограниченный ряд клеточных типов

2) Источники разные

3) Трудно выделять, количество ограничено

4) Не подвергаются иммунному отторжению, если аутологичны

Коммитирование - программирование клеточных делений и выведение клеток на определенный путь дифференцировки.

Сигнальные пути плюрипотентных ЭСК: Wnt-сигналинг, Smad-каскад, JAK-STAT сигналинг.

Транскрипционный фактор SOX2:

-Относится к HMG-белкам семейства DNA-BP

-Предотвращает дифференцировку ЭСК

-Является хабом для многих генов, активных у ЭСК

-Функционирует в составе комплекса с Oct4 или Oct1 на

энхансерной последовательности Fgf4

-При активации маркеров плюрипотентности кооперирует с

другими транскрипционными факторами (например, с Nanog).

Транскрипционный фактор OCT3/4:

-Поддерживает плюрипотентность ЭСК всех линий

-Тесно связан с рядом целевых генов, вовлеченных в поддержание стволовости

-Регуляторные элементы целевых генов расположены рядом с точками связыванияf Sox2

-Рассматривается как ключевой фактор системы самоподдержания стволовости клеток

Транскрипционный фактор Nanog:

-Содержит домен гомеобокса

-Подавляет сигналлинг LIF и BMP

-Повышенный уровень предотвращает включение LIF

и фидерного слоя

-Функционирует совместно с Oct4 , Sox2 и другими

транскрипционными факторами.

Транскрипционный фактор LIF:

-Относится к семейству цитокинов

-Необходим для поддержания плюрипотенотности in vitro

в присутствии сыворотки

-Связывается на плазмалемме с гетеродимерным

рецептором, состоящим из LIFR и gp130

-При его связывании активируется сигнальный путь Jak/Stat

-Активированный Stat3 поддерживает плюрипотентность

В регуляции дифференцировки СК играют эпигенетические механизмы модификации гистонов путем метилирования, ацетилирования, фосфорилирования, АДФ-рибозилирования, убиквитинирования, связанны с существованием минорных форм Н1. Это приводит к выключению генов в ряду поколения. Дифференцировка клеток связана с пространственным расположением и модификацией гистонов.

Ниша стволовых клеток

Стволовые клетки не существуют в организме сами по себе, они находятся в определенном микроокружении, которое обычно обозначают термином ниша. В настоящее время этот термин используется для обозначения совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и самовоспроизведение стволовых клеток и дифференциацию дочерних транзиторных клеток. Среди этих факторов следует упомянуть наличие базальной мембраны, молекул внеклеточного матрикса и присутствие соседних клеток, продуцирующих факторы роста и другие регуляторные молекулы . Ниша активно участвует в регуляции пролиферации и дифференциации стволовых клеток, она обеспечивает самоподдержание стволовых клеток и длительное их пребывание в состоянии покоя. Стволовые клетки прочно закреплены в нише молекулами адгезии, в частности интегринами. В то же время свободные стволовые клетки могут находить путь в соответствующую нишу благодаря хемотаксису. Ниши являются частью структурно-функциональных единиц, из которых состоят ткани.

Ниша стволовых клеток может оставаться свободной и в дальнейшем ее могут занять новые клетки. Пустые ниши могут существовать независимо от стволовых клеток и при трансплантации в них стволовых клеток обеспечивать их нормальное функционирование.

Одно из назначений ниши в тканях взрослого организма заключается в ограничении пролиферации стволовых клеток только необходимостью поддерживать тканевой гомеостаз. Другое назначение ниши - создание условий для максимальной защищенности стволовых клеток от внешних воздействий.

Терапевтическое клонирование

В терапевтическом клонировании используется процесс, известный как пересадка ядер соматических клеток, (замена ядра клетки, исследовательское клонирование и клонирование эмбриона), состоящий в изъятии яйцеклетки (ооцита) из которой было удалено ядро, и замена этого ядра ДНК другого организма. После многих митотических делений культуры (митозов культуры), данная клетка образует бластоцисту (раннюю стадию эмбриона состоящую из приблизительно 100 клеток) с ДНК почти идентичным первичному организму.

Цель данной процедуры – получение стволовых клеток, генетически совместимых с донорским организмом.

1)изъять ядро из яйцеклетки человека.

2)взять у пациента клетку и соединить её с яйцеклеткой без ядра, образуя клон, содержащий ДНК самого пациента.

3)позволить эмбриону несколько дней развиваться.

4)расчленить эмбрион на отдельные стволовые клетки.

5) культивировать стволовые клетки с

тем, чтобы они произвели новые клетки сердца, иввести эти новые клетки в

сердечную мышцу пациента.

Стволовые клетки человеческих эмбрионов, созданные с помощью клонирования, могут применяться для разрешения проблемы иммунного отторжения, мешающей пересадке органов. В этом случае пациент с повреждённой мышцей сердца получает клетки мышцы сердца, чтобы восстановить повреж-дение. Чтобы воплотить такое лечение в реальность, понадобятся обширные исследования и эксперименты.

Источники стволовых клеток у взрослого организма. Молекулярные маркеры стволовых клеток. Применение стволовых клеток для восстановления органов. Мобилизация донорских и эндогенных стволовых клеток. Терапия с использованием стволовых клеток.

Источники СК: костный мозг, поджелудочная железа, печень, кровь, жировые клетки, клетки эпителия, глиальные клетки, клетки мышечной ткани и др.

Молекулярные маркеры стволовых клеток.СК обладают рядом морфологических особенностей: слабое развитие мембранных органоидов, они более сферические и имеют высокое ядерно-цитоплазматическое соотношение.

Гематопоэтические клетки:

-сиаломицин CD34, CD59,CD38,

-гликопротеин CD133,

-АТФ-связывающий комплекс ABCG2,

-c-kit-рецептор,

-Thy1 и lin-белки

Мезенхимальные стволовые клетки: STRO-1-белки

Нервные стволовые клетки:

-Нестин

-PSA-NCAM

-p75 нейротропин R