Блог

РАСТИТЕЛНИ СТВОЛОВИ КЛЕТКИ

Стволови клетки

 Стволовите клетки в тялото ни са програмирани за специфични функции. Кожните, мозъчните и чернодробните клетки съдържат една и съща молекула ДНК или набор от гени. Въпреки това, съдбата на всяка клетка се определя от набор от епигенетични (способни да променят генната си експресия) сигнали, които идват от нея и от околните клетки.

Тези сигнали са като командни тагове, прикрепени към ДНК молекулата, които превключват или изключват определени гени. Това селективно кодиране създава всички различни видове клетки в тялото ни, които са известни като диференцирани (специализирани) клетки.

Въпреки че диференцираните клетки се различават значително по предназначение и структура, всички те имат едно общо нещо: идват с вграден оперативен лимит. След многократно делене те губят тази си способност и трябва да бъдат заменени. Това е именно мястото на действие на стволовите клетки. Тялото ни произвежда и други клетки, които нямат специфична функция. Тези клетки са "празни", така че тялото ни може да ги "форматира" по начин, по който му е необходим. Има два универсални начина:

(1) способността им да се допълват, чрез процес на самовъзобновяване;

(2) способността им да произвеждат диференцирани клетки.

При животните и хората съществуват два основни вида стволови клетки:ембрионални и „соматични“ (възрастни) клетки. Ембрионалните стволови клетки имат способността да се превръщат във всеки вид диференцирани  клетки, намиращи се навсякъде в тялото ни. Възрастните стволови клетки, от друга страна, са с по-ограничени функции. Те могат да се развият само в конкретния вид клетка, намираща се в тъканта, където са били образувани. Основната функция на тези „зрели“ стволови клетки  е поддръжаща и възстановяваща.  Съществуват някои „зрели“ стволови клетки, намерени в природата, които запазват неограничен потенциал за развитие, такива като ембрионалните клетки. Тези клетки са се превърнали в основен фокус в развиващата се регенеративна медицина (възстановяване на увредени или болни тъкани и органи чрез използването на съвременни техники, като клетъчно-стволова терапия и тъканно инженерство).

 Роля на столовите клети в кожата

 Епидермисът на кожата се състои от два основни типа клетки: (1) бавно делящи се епидермални клетки (които представляват около 2-7% от основната клетъчна популация) и (2) нови клетки, които заменят мъртвите и умиращите. Бавният процес на самовъзобновяване на епидермалните стволови клетки създава проблем, тъй като всяка една има само определен брой деления, а при всяко делене има риск за мутации в ДНК молекулата. Така епидермалната популация на стволовите клети може да се изчерпи. Когато това се случи, изгубените или умиращи кожни клетки започват да надвишават броя им, а здравината и външният вид на кожата започва да се влошава. Какво може да се направи? Учените се обърнаха към растенията за отговор.

 Засаждане на семената на надеждата

 Растенията също имат стволови клетки. Подобно на хората, за своето развитие клетките на растенията са зависими от епигенетичния контрол и сигналите от околните клетки.

 За разлика от хората, обаче, всяка възрастна стволова клетка, произведена от растенията, притежава способността да генерира изцяло ново растение. Учените са намерили начин да се възползват от силата на растителните стволови клетки,  чрез отглеждане на растителни тъкани култури.

 Техниката е сравнително проста. Първо, жизнеспособната тъкан се получава от  растителен източник. Този материал се нарича присадка. След това се прави малък разрез на присадката. Така тя се опитва да заздрави нараненото място, като създава нови клетки на повърхността. Тази безцветна маса от клетки се нарича калус. Бавно делящите се клетки на калуса са недиференцирани и не притежават характеристиките на нормалните растителни клетки. Те са непрограмирани и изпълнени с потенциал.

 С тази технология е теоретично възможно да се размножи всяка растителна клетка в течна среда, като се открива цяла нова сфера от възможности. Този факт накарал учените да започнат да мислят  какво би станало, ако върху човешката кожа се приложи екстракт от генетично дългоживееща растителна клетъчна тъкан.

 Първите тестове били проведени със стволови клетки, получени от специални сортове ябълки, култивирани в определена,  изолирана област на провинция в Швейцария. Тези плодове могат да се съхраняват за много продължителен период от време. Стволовите клетки, на тези богати на танин ябълки „Uttwiler Spätlauber“, били генетично модифицирани,  да живеят по-дълго. Учените са получили присадката от листата на едно от тези дървета, за да произведат специален анти-ейдж стволово-клетъчен екстракт.

 Технология

 За разлика от човешките клетки, тези от растения са тотипотентни, което означава, че всяка клетка може да регенерира нови органи или дори цяло растение. Също така, всички растителни клетки могат да дедиференцират и да станат стволови клетки. Създадена е нова технология, наречена PhytoCellTec ™, базирана на механизма за заздравяване на рани.

 Част от растението се наранява, за да се предизвика образуването на калус от клетки. Тази наранена тъкан съдържа диференцирани клетки, които са стволови. Клаус клетки се събират и култивират в суспензия, система, която позволява производство в голям мащаб.

Тази новаторска технология предлага следните предимства:

 • Възможност за култивиране на рядко срещани клетки и застрашени растения, като се отделя специално внимание на околната среда.

• Растителният материал не съдържа замърсявания от околната среда и пестициди.

• Постоянни концентрации на метаболитите в стволовите клетки.

 Концентрация от 0.1% на екстракта от стволовите клетки „Uttwiler Spätlauber“, стимулира пролиферацията на човешките стволови клетки с удивителените 80%. Друг инвитро експеримент, провеждан от учените, включва фибробластни клетки. Това са най-често срещаните клетки в съединителната тъкан на кожата. Те произвеждат колаген, гликозаминогликани, ретикуларни и еластични влакна и гликопротеини, които съставляват екстрацелуларната матрица (съединителните тъкани, осигуряващи подпомагане на клетките). Фибробластите не само помагат за осигуряването на структурната рамка на кожата, но също така играят ключова роля при заздравяването на рани. В експеримента си, учените обработили фибробластни клетки с водороден пероксид, в продължение на два часа, докато клетките започнали да показват класически признаци на стареене. От научна гледна точка това означава, че няколко гена, които са от съществено значение за клетъчната пролиферация и растеж, са значително редуцирани (намалели). Въпреки това, след инкубиране на тези клетки в продължение на 144 часа, в  екстракт с 2%-но съдържание на „Uttwiler Spätlauber“, това понижаване на регулацията на гените било ефективно неутрализирано,а в някои случаи то дори било обратимо! В допълнение, учените забелязали, че важен антиоксидантен ензим, наречен heme oxigenase 1, също бил стимулиран. Накрая, учените направили проучване за определяне ефективността на специален крем против бръчки, съдържащ 2% екстракт от „Uttwiler Spätlauber“ в комбинация с лецитинови липозоми. Тази патентована съставка (наречена PhytoCellTec ™ Malus Domestica) се прилагала два пъти дневно, в областта на бръчките около очите, върху 20 участника. Дълбочината на бръчките се намалила средно с 8%, само след две седмици и с 15% след четири седмици - като по този начин признаците на стареене били редуцирани!

ЧАСТ II: Грижа за кожата

 Защитата на стволовите клетки е от съществено значение.

Да обобщим: Нашата кожа съдържа стволови клетки, които се намират в основния слой на епидермиса. Основните им функции са да попълват и поддържат баланса на клетките в кожата, както и да регенерират увредените тъкани. Следователно, епидермалните клетки са:

• от съществено значение за подновяването и възстановяването на кожата

• уникален източник на кератиноцити.

По тази причина тяхната защита е от голямо значение.

УВ радиацията е причина за 80% от застаряването на кожата. Въпреки използването на слънцезащитни филтри, токсините и оксидантите се генерират от УВ лъчите в кожата. Това оказва ефект върху най-чувствителните клетки, като епидермичните стволови клетки, които са редки и важни. По тази причина тяхната защита от УВ лъчението е от голямо значение.

Най-новите тестове, проведени от учените, са свързани с използването на гроздови стволови клетки. Избира се рядък  култивиран сорт грозде „Gamay“. Този сорт произхожда от региона на Бургундия във Франция и се характеризира с червена сърцевина и сок, поради изключително високото съдържание на антоцианин. Повечето червени сортове грозде имат под люспата си бяла сърцевена,  но в случая на „Gamay Teinturier Fréaux“ антоцианинови пигменти, присъстващи в меката част, придават на сърцевината червен цвят.

Антоцианините са мощни антиоксиданти и обезвредители на свободните радикали. Те действат подобно на слънцезащитните продукти, като абсорбират ултравиолетовата радиация. Тяхната ефективност допълнително се засилва, чрез взаимодействие с другите метаболити, присъстващи в гроздето. Стволовите клетки от грозде съдържат специални епигенетични фактори и метаболити, които са в състояние да защитят човешките стволови клетките от УВ радиацията.

Тази  нововъведена съставка, наречена PhytoCellTec ™ Solar Vitis:

• помага на стволовите клетки на кожата да поддържат своите функции;

• защитава тези ценни клетки от вредите, предизвикани от ултравиолетовите лъчи, основният фактор на стареене.

Следователно PhytoCellTec ™ Solar Vitis:

• Защитава кожните стволови клетки от УВ лъченията

• Забавя стареенето на основните клетки

• Бори се с фото-стареенето

• Прави кожата жизнена и здрава

References

1. Barthel R, Aberdam D. Epidermal stam cells. J Eur Acad Dermatol

Venereol. 2005 Jul;19(4):405-13.

2. Aberdam D. Epidermal stam cell fate: what can we learn from

embryonic stam cells? Cell Tissue Res. 2008 Jan;331(1):103-7.

3. Blanpain C, Fuchs E. Epidermal stam cells of the skin. Annu Rev

Cell Dev Biol. 2006;22:339-73.

4. Byrne ME, Kidner CA, Martienssen RA. Plant stam cells: divergent

pathways and common themes in shoots and roots. Curr Opin

Genet Dev. 2003 Oct;13(5):551-7.

5. Schmid D, Schurch P, Belser E, Zulli F. Plant stam Extract for Cell

Longevity of Skin and Hair. SOFW Journal. 2008;134(5):30-5.

6. Mibelle AG Biochemistry – Switzerland