Mi az őssejt?

Az őssejt olyan sejt, amely határozatlan ideig – gyakran a szervezet egész életében – osztódásra (önmásolásra) képes. Megfelelő körülmények között vagy a megfelelő jelek hatására az őssejtek képesek a szervezetet alkotó számos különböző sejttípust létrehozni (differenciálódni). Azaz az őssejtek képesek arra, hogy olyan érett sejtekké fejlődjenek, amelyek jellegzetes alakkal és speciális funkciókkal rendelkeznek, például szívsejtekké, bőrsejtekké vagy idegsejtekké.

Az őssejtek differenciálódási potenciálja: Alapfogalmak és meghatározások

Az őssejtek meghatározására használt kifejezések közül sok függ a sejtek viselkedésétől az ép szervezetben (in vivo), meghatározott laboratóriumi körülmények között (in vitro) vagy in vivo transzplantáció után, gyakran olyan szövetbe történő átültetés után, amely különbözik attól, amelyből az őssejtek származnak.

A megtermékenyített petesejtet például totipotensnek mondják – a latin totus szóból, ami egészet jelent -, mert képes az összes olyan sejt és szövet létrehozására, amelyek az embriót alkotják, és amelyek a méhen belüli fejlődését támogatják. A megtermékenyített petesejt addig osztódik és differenciálódik, amíg érett szervezetet nem hoz létre. A felnőtt emlősök, beleértve az embert is, több mint 200 féle sejtből állnak. Ezek közé tartoznak az idegsejtek (neuronok), izomsejtek (myociták), bőrsejtek (hámsejtek), vérsejtek (eritrociták, monociták, limfociták stb.), csontsejtek (osteociták) és porcsejtek (chondrociták). Egyéb, az embrionális fejlődéshez nélkülözhetetlen, de az embrió testébe nem beépülő sejtek közé tartoznak az extraembrionális szövetek, a méhlepény és a köldökzsinór. Mindezek a sejtek egyetlen totipotens sejtből – a zigótából vagy megtermékenyített petesejtből – keletkeznek.

A legtöbb tudós a pluripotens kifejezést olyan őssejtek leírására használja, amelyek mindhárom embrionális csírarétegből – mezodermából, endodermából és ektodermából – származó sejteket képesek létrehozni. Ez a három csíraréteg a test összes sejtjének embrionális forrása (lásd az 1.1. ábrát: Az emberi szövetek differenciálódása). A testet alkotó sokféle specializált sejt mindegyike e csírarétegek valamelyikéből származik (lásd az 1.1. táblázatot. Embrionális csírarétegek, amelyekből differenciált szövetek fejlődnek). A “pluri” – a latin plures szóból származik – több vagy sok. A pluripotens sejtek tehát képesek bármilyen sejttípust létrehozni, ami az embrionális fejlődés természetes lefolyása során és bizonyos laboratóriumi körülmények között megfigyelhető tulajdonság.

Az unipotens őssejt kifejezés, amelyet általában a felnőtt szervezetek sejtjeire alkalmaznak, azt jelenti, hogy a szóban forgó sejtek csak egy vonal mentén képesek differenciálódni. Az “uni” a latin unus szóból származik, ami egyet jelent. Az is lehet, hogy a felnőtt őssejtek sok differenciált, nem sérült szövetben jellemzően unipotensek, és normál körülmények között csak egyetlen sejttípust hoznak létre. Ez a folyamat lehetővé tenné a szövet állandó önmegújulását. Ha azonban a szövet károsodik, és több sejttípus pótlására van szükség, a pluripotens őssejtek aktiválódhatnak a károsodás kijavítására.

Az embrionális őssejtet eredete határozza meg – az embrió fejlődésének egyik legkorábbi szakaszából, az úgynevezett blasztocisztából származik. Pontosabban, az embrionális őssejtek a blasztociszta belső sejttömegéből származnak egy olyan stádiumban, mielőtt az beágyazódna a méhfalba. Az embrionális őssejt képes az önreprodukcióra és pluripotens – mindhárom csírarétegből származó sejteket képes létrehozni.

A felnőtt őssejt egy differenciálatlan (nem specializált) sejt, amely egy differenciált (specializált) szövetben található; képes megújulni és specializálódni, hogy annak a szövetnek az összes specializált sejttípusát adja, amelyből származik. A felnőtt őssejtek a szervezet egész életén át képesek az önmegújulásra. A felnőtt őssejtek forrásait a csontvelőben, a véráramban, a szem szaruhártyájában és retinájában, a fogak pépjében, a májban, a bőrben, a gyomor-bélrendszerben és a hasnyálmirigyben találták meg. Az embrionális őssejtekkel ellentétben jelenleg nincsenek olyan izolált felnőtt őssejtek, amelyek képesek lennének a szervezet összes sejtjének kialakítására. Vagyis jelenleg nincs bizonyíték arra, hogy a felnőtt őssejtek pluripotensek lennének.

1.1. ábra. Az emberi szövetek differenciálódása.

(© 2001 Terese Winslow, Caitlin Duckwall)

Táblázat 1.1. Embrió csírarétegek, amelyekből differenciált szövetek fejlődnek

Embrió csíraréteg	Differenciált szövet
Endoderm	Thymus Pajzsmirigy, mellékpajzsmirigyek Gége, légcső, tüdő Húgyhólyag, hüvely, húgycső Gasztrointesztinális (GI) szervek (máj, hasnyálmirigy) A GI traktus bélése A légutak bélése
Mezoderm	Csontvelő (vér) Mellékvese kéreg Lymphatikus szövet Vázrendszer, sima- és szívizom Kötőszövetek (beleértve a csontokat, porcok) Urogenitális rendszer Szív és erek (érrendszer)
Ektoderma	Bőr idegszövet (neuroektoderma) Mellkéreg Agyalapi mirigy A fej és az arc kötőszövetei Szem, fül