§23. Бағаналы жасушалар: ұғымы және қасиеттері (қайта жаңаруы, жіктелуі). Бағаналы жасушалардың түрлері: эмбриондық және сомалық
Бұл тақырыптың оқу мақсаты: бағаналы жасушалардың мамандану үдерісін түсіндіру.
Зигота, бластула, эктодерма, энтодерма дегеніміз не? Эритроциттер, лейкоциттер, тромбоциттер қандай жасушалардан және қай мүшелерде түзіледі?
Тақырыпты табысты меңгеру үшін 8-сыныптан 31-, 49-параграфтарды қайталау керек.
Бағаналы жасушалар: ұғымы және қасиеттері. Бағаналы жасушалар деп қажет кезде адамның әртүрлі мүшелері мен ұлпаларын құрайтын жасушалардың басқа барлық типтерін түзе алатын ізашар-жасушаларды атайды (20-сурет). Ғылымға «Бағаналы жасуша» терминін ең алғаш 1908 жылы орыс ғалымы А. Максимов енгізді. Ол бұл жасушалардың «қантүзуші дің» негізінде болатынын айтты. Яғни қызыл сүйек майының жасушалары ескерілді. Олар ізашар-жасушаларға бастама беріп, барлық қан жасушалары: эритроциттер, лейкоциттер мен тромбоциттер түзіледі.
20-сурет. Бағаналы жасушалар
1960 жылдары Ресейде бағаналы жасушаларды биологтар А. Фриденштейн мен И. Чертков көп зерттеді. Біздің ағзамызда дәнекер ұлпа және маманданған қан жасушаларына айналуы мүмкін жіктелмеген жасушалар өмір бойы сақталады. Адам ағзасында барлығы дұрыс болған кезде бағаналы жасушалар белгілі бір ген әсерінен шексіз екі еселеніп, еркін әрі тәуелсіз «айналып жүреді». Олар – «жұмыссыздар». Бірақ «еңбек биржасынан» генетикалық сигнал алғанда (ұлпаның немесе мүшенің зақымдануы, ақау, кемшілік), олар қан арнасы бойынша зақымданған мүшеге ұмтылады. Кез келген зақымдануды тауып, сол жерде ағзаға қажет жасушаға (сүйек, тегіс салалы бұлшық ет, без, жүйке және т.б.) айналуы мүмкін. Бағаналы жасушалардың ағзаның басқа маманданған жасушаларына айналуы бағаналы жасушалардың жіктелуі (дифференциациясы) деп аталады.
Ересек ағзада барлық бағаналы жасушалар тек сүйек майында болады деп ойлау қате. Тарихи тұрғыда олардың алғашқылары сүйек майынан анықталған. Сондықтан ұзақ уақыт ағзаның барлық бағаналы жасушалары қызыл сүйек майында болады деп есептелді. Кейін олар май ұлпасында, тері, бұлшық ет, бауыр, өкпе, көздің торлы қабығында, ағзаның барлық мүшелері мен ұлпаларында анықталды.
Эмбриондық және сомалық бағаналы жасушаларын ажыратады.
Эмбриондық бағаналы жасушаларды ұрықтанған соң дамудың 4–7-күні қалыптасатын бластуланың ішкі жасуша массасынан алады. Эмбриондық бағаналы жасушалар ересек адамның бағаналы жасушаларымен салыстырғанда едәуір әмбебап және ағза жасушаларының барлық типтеріне жіктелуге қабілетті. Оларды басқа ағзаға енгізген кезде қабылдамау реакциясы пайда болмайды. Өйткені оларда әлі гистосәйкестілік антигендері пайда болмаған. Эмбриондық бағаналы жасушалар ермексаз сияқты жұмсақ әрі созылғыш; ересек адамның бағаналы жасушаларынан айырмашылығы қандай да бір шектеусіз «кез келген нәрсеге» айналуға қабілетті. Сонымен қатар эмбриондық бағаналы жасушаларда өзін-өзі бақылаудың ерекше жүйесі бар: ол белсенді көбейеді, бірақ бөліну кезінде қателікке жол берілсе, онда жасушаға өзін-өзі жоюға команда беріледі. Осылай эмбриондық бағаналы жасушаларды пайдалану кезінде обырдың (рак) пайда болу ықтималдылығы өте аз.
Сомалық бағаналы жасушалар – жасушалардың әртүрлі типін түзудің шекті потенциалына ие ересек ағзаның бағаналы жасушалары.
Жақын уақытта ересек ағзаның кейбір жасушалары ішінара эмбрионға тән бағаналы жасушаларды тудыру қабілетіне ие екені анықталды. Егер шын мәнінде осылай болса, эмбриондық бағаналы жасушаларды пайдалану жолында этикалық кедергіні жоюға болады – бұл жасушаларды алу үшін адам эмбрионын бұзудың қажеті жоқ.
Ересек ағзада бағаналы жасушалар, негізінен, қызыл сүйек майында болады деп есептеледі. Адамда ол дене массасының шамамен 1,5%-ын құрайды. Сүйек майының құрамына (шамамен оның барлық жасушасының 0,1%-ын) бағаналы, қантүзуші ерекше жасушалар кіреді. Жіктеуге – көп рет бөлінуіне және қантүзудің барлық бағытында даму қабілетіне байланысты олар үнемі ескіретін эритроциттер мен жұқпалармен күресу кезінде жойылатын лейкоциттердің орын ауыстыруын қамтамасыз етеді.
Бағаналы жасушалардың қайта жаңаруы. Қалыптасқан адам ағзасында жасушалардың шамамен 230 түрлі типі болады. Олар ескірген және жойылған кезде үнемі орын ауыстыруды қажет етеді. Осы қалпына келтіретін қызметті барлық ұлпалар мен мүшелерде белгілі бір қуысты жасушалар атқарады. Ересек адамның бағаналы жасушалары сапалық екі ерекшелікке ие. Біріншіден, олар өмір бойы үнемі өзіне ұқсас жасушаларды өндіреді. Өзін-өзі өндіру қабілетіне қарай оларды осындай жасушаларда көбінесе «өлмейтін» жасушалар деп атайды. Қазіргі кезде осы қасиет жасушаларды қоректік ортада көбейткен кезде кеңінен қолданылады. Екіншіден, олар өзіне тән морфологиялық және қызметтік қасиеттері бар жетілген жасушаларды генерациялайды. Негізгі пролиферациялық (жойылу нәтижесінде олардың орнын толтыратын жасушалардың көбеюі) қабілет олардың үнемі қайта жаңартуын және өзін-өзі сақтауын қамтамасыз етеді. Ересек тірі ағзалардағы бағаналы жасушалардың рөлі – ұлпаларды сақтау және қалпына келтіру.
Ағза ұлпасындағы бағаналы жасушалар үлесі ескірген сайын шамамен 100 есе төмендейді. Туған кезде балада бір бағаналы жасуша 10 мың кәдімгі жасушаға дұрыс келеді. Ал 60 жастағы және одан үлкен адамда бір бағаналы жасуша бір миллион кәдімгі жасушаға дұрыс келеді.
Бағаналы жасушалар жіктелуі дегеніміз – бастапқы біртекті, маманданбаған эмбриондық жасушалардың ұлпалар мен мүшелер түзетін маманданған жасушаларға қайтымсыз өзгеруі.
Ересек ағзаның бағаналы жасушалары белгілі бір ұлпа (қан, жүйке жүйесінің және т.б.) жасушаларын түзуге қабілетті. Алайда соңғы уақытта ғылыми басылымдарда ересек ағзаның бағаналы жасушаларының «бағытталған» дифференциациясы туралы хабарламалар пайда бола бастады. Ересек ағзаның сүйек майының бағаналы жасушаларынан генетикалық бағдарламалау нәтижесінде жүйке, бұлшық ет және басқа жасушалар алынды.
Бағаналы жасушалар, бағаналы жасушалардың жіктелуі, эмбриондық бағаналы жасушалар, сомалық бағаналы жасушалар, бағаналы жасушалардың қайта жаңаруы.
Білу және түсіну:
1. Жіктелу (диффенциация) дегеніміз не?
2. Ағза жасы мен бағаналы жасушалар саны арасындағы байланысты анықтаңдар.
Қолдану:
1. Бағаналы жасушаларды не үшін зерттеу қажет?
2. Сомалық және эмбриондық бағаналы жасушаларды ағзадағы орны және жіктелуге қабілеті бойынша салыстырыңдар.
Талдау:
1. Зиготаның бағаналы және маманданған жасушалардың түрлі типіне біртіндеп айналу үдерістерін сызба түрінде көрсетіңдер.
2. Сомалық және эмбриондық бағаналы жасушалардың ерекшеліктерін талдаңдар. Ғалымдардың осы мәселе бойынша алған мәліметтерін есепке алып, олардың қайта жаңаруы және жіктелуге қабілетіне назар аударыңдар.
Синтез:
1. Донор эмбриондық бағаналы жасушаларды қалай қолдануға болатынын талқылаңдар. Оларды қолданудың донор сомалық бағаналы жасушаларды қолданудан айырмашылығы бола ма? Неге? Бұл үдерістерді шектеуде антиген молекулалары қандай рөл атқарады?
2. Бағаналы жасуша сипаттамасы мен оның типтерін сәйкестендір. Кестедегі бағанға эмбриондық бағаналы жасушаны – Э, сомалық бағаналы жасушаны – С әрпімен белгіле.
Бағалау:
1. Бағаналы жасушалардың қолданылуы туралы реферат жазыңдар.
2. Эмбриондық бағаналы жасушаларды қолдану дұрыс және дұрыс емес деп есептелетінін талқылаңдар. Екі постулатқа да қатысты барынша көп дәйектер келтіріңдер.