Клiнична анатомiя та оперативна хiрургiя.- 2008.- T.7.- №4. –C. 91-100.
УДК 611-018.82:612.419
СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ СИСТЕМЫ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК.
В.С. Пикалюк., Л.Р.Шаймарданова.
Кафедра нормальной анатомии человека Крымского государственного медицинского университета им. С.И.Георгиевского (зав. каф. д.м.н., проф. В.С.Пикалюк).
Прошло ровно 100 лет со дня введения в биологию А.А.Максимовым (цитата по [1]) термина «стволовая клетка». Первоначально стволовые клетки (СК) стали выделять в особую категорию, ввиду их способности к самоподдержанию (ассиметричному митозу) и способности давать начало клонам дифференцированных клеток. Позже обнаружились и другие отличительные свойства СК, что послужило толчком для полномасштабных исследований возможных путей применения свойств СК в клинике. Многочисленные работы в области изучения стволовых клеток – их обнаружение практически во всех органах, общие принципы поведения, механизмы регуляции, пластические свойства - создали базу для пересмотра представления о стволовых клетках в организме млекопитающих животных и человека. Выдвижение гипотезы о принадлежности всех стволовых клеток к единой системе [2] создало предпосылку для поиска доказательств пра-вомочности и целесообразности такого объединения. Можно ли считать все стволовые клетки элементами одной системы?
В организме уже известны системы не органов, а клеток, например, система мононуклеарных фагоцитов (СМФ), APUD-система. Чтобы разобраться, можно ли совокупность стволовых клеток организма, имеющих иерархичную организацию, считать системой, обратимся к самому понятию «система». Согласно классическому определению, система – это набор взаимодействующих элементов, которые могут выполнить одну общую определённую цель [3] . С точки зрения теории систем, как одной из основополагающих концепций медицинской кибернетики (науки, сочетающей теорию управления в живых организмах, теорию систем и теорию передачи информации), система - есть комплекс элементов, закономерно организованных в пространстве и времени, взаимосвязанных между собой и образующих определенное целостное единство.
Существуют характерные признаки системности:
1. Иерархичность строения;
2. Структуризация;
3. Множественность;
4. Целостность.
Анализ накопленной информации относительно стволовых клеток по-зволяет придти к выводу, что совокупность стволовых клеток организма соответствует всем этим признакам.
1. Иерархичность организации стволовых клеток организма была обнаружена еще в середине 20 века: прогениторные клетки подчиняются унипотентным (резидентным) СК; выше уровнем - мультипотентные СК. Верхнее звено в этой иерархической лестнице в постнатальном периоде - плюрипотентные СК [4,5,6].
2. К элементам стволовой системы можно отнести собственно СК, их ниши (регулирующие функциональную активность СК [3,4]. Открытым вопросом остается необходимость отнесения к стволовой системе клеток-прогениторов камбиального слоя, т.к. они не обладают свойством ассиметричного митоза. Однако, активация резидентных СК возможна только при условии истощения пула прогениторов [4,7] . Поэтому, пока существует лишь предпосылка для включения их в систему стволовых клеток.
3. Для описания элементов системы и системы в целом применимы и кибернетические, и математические модели, описанные как в зару-бежных исследовательских работах, так и в отечественных [8,9].
4. Система стволовых клеток, безусловно, целостное образование, т.к. это единственный механизм экстренной количественной клеточной репарации в организме.
Возможно рассмотрение концепции объединения стволовых клеток организма в систему и с позиции аксиом системности [3].
Аксиома 1 – у системы всегда есть одна постоянная генеральная цель (принцип целенаправленности, предназначенности). Генеральной целью стволовой системы служит восполнение клеточной убыли вне зависимости от причины утраты клеток – патологической или возрастной.
Аксиома 2 – цель для систем ставится извне (принцип задания цели для систем). Стволовые клетки, как элементы системы, не могут самостоятельно выбрать путь дальнейшего поведения – находиться в состоянии «покоя», образовать новую популяцию, мигрировать или трансдифференцироваться. Для этого нужен стимул или каскад стимулов от очага запроса на репарацию, а затем и сигналы стволовой ниши. При этом сначала используются внутренние резервы ткани, ее камбиальные, прогениторные клетки, а при недостаточности потенциала последних, стимулы направляются на запрос резидентным стволовым клеткам, а затем и отдаленным плюрипотентным стволовым клеткам.
Аксиома 3 – для достижения цели система должна действовать определённым образом (принцип выполнения действия). Механизмы ком-митирования плюрипотентных стволовых клеток в мультипотентные или унипотентные, а унипотентных в прогениторные, с последующим замещением утраченных клеток уже известны, хотя и не в полной мере. Поведение всех стволовых клеток одной потентности сходно при аналогичном наборе стимулов.
Аксиома 4 – результат действия систем существует независимо от самих систем (принцип независимости результата действия). Также, как другие системы организма, функция стволовой системы зависит и регулируется совокупностью экзо- и эндогенных факторов, модулирующих пролиферацию стволовых клеток в различных стволовых пространствах.
Более того, свойства стволовых клеток длительное время пребывать в состоянии покоя в стволовой нише, пластичность и дедифференцировка идеально точно отвечают закону необходимости разнообразия (закон Эшби), характерному признаку систем. При создании проблемо-разрешающей системы необходимо, чтобы эта система имела большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать такое разнообразие. В противном случае такая система не сможет отвечать задачам управления, выдвигаемым внешней средой, и будет малоэффективной. Отсутствие или недостаточность разнообразия могут свидетельствовать о нарушении целостности элементов системы [9].
Исходя из вышеизложенного, мы предлагаем определение системы стволовых клеток (ССК) (английский вариант - stem cells system (SCS)).
Система стволовых клеток (ССК) – иерархическая совокупность (организация) стволовых клеток организма, расположенных в различных стволовых пространствах, выполняющая функцию целостности, построения и сохранения организма.
Наука, изучающая стволовую систему – стемология.
Филогенез.
Уже у низших представителей животного мира, таких как губки и кишечнополостные, клетки имеют различную функциональную специализацию и соответственно различное строение, так что могут быть объединены в различные ткани. Однако, признаки этих тканей еще не стойки, возможности превращения клеток и соответственно одних тканей в иные достаточно широки [10]. По мере филогенеза животного мира совершалось закрепление свойств отдельных тканей, а возможности их взаимных превращений ограничивались. Количество узкодифференцированных тканей одновременно увеличивалось. Возможность трансформации и замены одних клеток другими сохранилась в наиболее ранние этапы онтогенеза (эмбриогенез). У взрослой особи этими свойствами обладают стволовые клетки, которые выполняют в организме совершенно отдельную роль, отличную от функций других систем организма. В эволюционном развитии обособились многие системы, подчиняющиеся единым законам, имеющие общие признаки, выполняющие одну функцию и выступающие содружественно. Все эти признаки свойственны и стволовым клеткам, что позволяет объединить их в единую стволовую систему (ССК).
Онтогенез.
Развитие организма начинается с одноклеточной стадии — зиготы. В ходе дробления возникают бластомеры, которые на начальных этапах дробления еще не детерминированы (т.е. тотипотентны). Если отделить их один от другого, - каждый может дать начало полноценному самостоятельному организму, что показывает механизм возникновения монозиготных близнецов. Постепенно на следующих стадиях онтогенеза происходит ограничение потенций. В основе его лежат процессы, связанные с блокированием отдельных участков [4] . Развитие тканей в эмбриогенезе происходит в результате дифференцировки клеток. Если одна из стволовых клеток вступает на путь дифференциации, то в результате последовательного ряда коммитирующих митозов возникают дифференцированные клетки со специфической функцией. Выход стволовой клетки из популяции служит сигналом для деления другой стволовой клетки по типу некоммитирующего митоза. При этом общая численность стволовых клеток в итоге восстанавливается и в условиях нормальной жизнедеятельности она сохраняется приблизительно постоянной [11]. Таким образом, стволовые клетки постнатально присутствуют в организме как реликты своих эмбриональных предшественников, диссеминированных в тканях.
Возможность сохранения связи между стволовыми клетками постнатально – один из ключевых вопросов стемологии. Многими зарубежными лабораториями исследуются механизмы взаимодействия стволовых клеток с другими клетками. Результаты опытов доказывают факт активного коммуникативного воздействия стволовых клеток различного иерархического уровня. Известны механизмы взаимодействия между стромальными и гемопоэтическими стволовыми клетками [12], нейрогенными стволовыми клетками и астроцитами [13], доказано влияние мезенхимальных стволовых клеток на клетки иммунной системы [14,15,16,17].
Поскольку уже очевидны доказательства взаимодействия между стволовыми клетками различного уровня потентности, представляется обоснованным введение понятия системы стволовых клеток. Отличие системы стволовых клеток от других систем организма, ее уникальность и пластичность нисколько не опровергают ее существования, как системы.
Отличия стволовых клеток от других клеток организма.
• Пространственно-временная модель функционирования (фаза «покоя» и фаза симметричного или асимметричного митоза);
• Неспециализированность;
• Потентность;
• Способность к самообновлению.
• Способность к миграции, дифференцировке, трансформации и делинеации;
• Солитарная диссеминация в тканях;
• Иерархическая подчиненность;
• Срок жизни.
Отличие стволовой системы от других систем организма.
• Функция – обеспечение целостности, построения и сохранения орга-низма;
• Количественный и морфологический компонент реактивно-адаптационного синдрома;
• Пространственно-временная модель функционирования;
• Активация при необходимости экстренной репарации, при истощении местных резервов;
• Пребывание в состоянии «покоя» верхних звеньев иерархической организации стволовых клеток;
• Высокий потенциал для трансплантации элементов.
Стволовая система имеет сходства с другими системами организма:
• подчинение нейро-иммунно-эндокриным механизмам регуляции;
• изменение фунций стволовой системы в возрастном аспекте.
С возрастом потенциал СК к образованию клонов и дифференцировке меняется. Наиболее мощный потенциал у эмбриональных стволовых клеток; взрослые стволовые клетки обладают уже меньшими возможностями к миграции и дифференцировке [5,6,33]. В онтогенезе можно выделить возрастные периоды функционирования стволовой системы, которые совпадают с возрастной периодизацией человека. Они примерно соответствуют периодам различной активности регенераторного потенциала. Возрастные особенности функционирования стволовой системы предстоит еще детально исследовать, ввиду наличия противоречий в результатах исследований. Так, по данным одних авторов, активность стволовых клеток с возрастом увеличивается, что они объясняют истощением пула прогени-торных и резидентных стволовых клеток [18]. По данным других исследователей, стволовые клетки сами способны стареть и снижать свой потенциал [19] . Интересна возрастная корреляция частоты возникновения тератом (герминогенных опухолей, которые развиваются полипотентно). Частота возникновения тератом у подростков – 40%, что разительно отличается в сравнении со взрослыми – 7% [20] . Границы регенераторных периодов размыты и индивидуальны. На регенераторный потенциал (активность стволовых клеток и темпы старения) могут оказывать влияние самые разнообразные факторы – от генетической предрасположенности до влияния окружающей среды и образа жизни.
Возможно определить и заболевания стволовой системы, которые являются патологией функции стволовых клеток [4], а точнее - стволовой системы:
• болезни мезенхимальных клеток (геронтологическая патология - бо-лезнь Альцгеймера, остеопороз и фиброз легких);
• органоспецифичные болезни стволовых клеток (саркома легких и аде-нокарцинома эндокринных клеток);
• аплазия стволовых клеток (например, апластическая анемия);
• пролиферативный синдром гемопоэтических стволовых клеток (лейкемия и миелодиспластический синдром);
• пролиферативный синдром поликлональных гемопоэтических клеток (системные и органоспецифичные аутоиммунные заболевания).
Наиболее острыми проблемами и задачами стемологии представляются:
• стандартизация методов выделения, культивирования и анализа образцов стволовых клеток для каждого стволового пространства;
• отработка единых методик клеточной трансплантации,
• минимизация осложнений после клеточной трансплантации,
• поиск методов индукции к определенному пути дифференцировки собственных стволовых клеток.
В клиническом применении, в сравнении с трансплантацией экзогенных стволовых клеток, более перспективна стимуляция пролиферации эндо-генных стволовых клеток.
В 1990 г. Fliedner T.M. [28] употребляет понятие «гемопоэтическая стволовая система», однако не как часть целостной стволовой системы организма, а как одна из систем клеточного обновления, к которым относят ткани с интенсивной сменой клеток, такие, как кожа, слизистые и кровь [30]. Потенциал стволовой системы, находящейся над системами клеточного обновления и тканями с медленной сменой клеток, является фундаментом для жизнеобеспечения в постоянно враждебном цитостатическом окружении, начиная от непрерывного ионизирующего излучения и заканчивая эндотоксинами. Стволовая система является не только жизненно важной для процессов репарации в организме, но и является эволюционно сложившимся приспособлением к сохранению генотипа особи, вида.
При рассмотрении стволовых клеток с позиции элементов стволовой системы, появилась возможность дать новое, более точное определение стволовой клетки, т.к. те определения, которыми пользовались до сих пор, представляются неточными и не отражающими функциональной сути стволовых клеток, их отличий от обычных и камбиальных клеток.
Для сравнения приведем ранее сформулированное определение СК:
стволовые клетки – популяция клеток, обладающих свойством к само-воспроизведению в постмитотическом поколении и способных давать на-чало дифференцированным клеточным элементам ткани [21].
Новое определение СК (выведено на основании рассмотрения их как элементов функционирующей системы): стволовая клетка – покоящаяся или активная недифференцированная клетка организма, обладающая свойствами потентности, дифференциации, миграции, хо-уминга.
Стволовая ниша – монослой клеток, окружающих стволовую клетку, обеспечивающий изоляцию от внешних стимулов в состоянии покоя или выступающий триггером при запросе на репарацию.
Рассмотрение совокупности стволовых клеток организма, как элементов единой стволовой системы, дает возможность:
• направленного поиска различных системных свойств стволовых клеток;
• приложения некоторых закономерностей, присущих системам, к стволовой системе для более полного понимания взаимоотношения в ней различных элементов, доказательства синергизма действия элементов системы, рассмотрения вопроса о существовании центрального и периферического отделов, механизма функционирования и уточнения иерархии в системе стволовых клеток;
• выяснения взаимоотношения с другими системами органов, в част-ности, утверждения первично-интегрирующей роли системы стволовых клеток для остальных систем органов в связи с единым механизмом происхождения новых клеток у взрослой особи и со способностью стволовых клеток к миграции и трансдифференци-ровке. Особое значение имеет стволовая система как связующее звено между нервной, эндокринной и иммунной системами;
• определения системы стволовых клеток как отдельной, обособив-шейся в процессе филогенеза системы, в результате появления высокодифференцированных тканей и клеток, утративших способность к самовосстановлению.
• отслеживания активности системы стволовых клеток в онтогенезе, включая эмбриональный период, её возрастные особенности по пе-риодам активности;
• исследования патогенеза многих заболеваний с позиции поврежде-ний в системе стволовых клеток , что может привести к новым воз-можностям лечения патологий.
Для рассмотрения места стволовой системы среди интегрирующих систем организма, достаточно вспомнить взаимодействие трех управляющих систем организма – нервной, иммунной и эндокринной. Со времен появления науки нейроиммунноэндокринологии, доказаны их взаимовлияние и взаимообусловленность [22,23].
Важно отметить, что в круге регуляции гомеостаза по принципу обратной связи, необходимо не только функциональное восстановление клеток и тканей, но и количественное возмещение пула утраченных единиц. Поэтому в сложной системе взаимодействия и взаимозависимости необходимо учитывать активное присутствие еще одного звена, лежащего в основе репаративных процессов, а именно систему стволовых клеток.
Система регуляции физиологических функций организма представляет собой иерархическую структуру трех уровней [9,24]. Первый уровень системы регуляции - местная саморегуляция, представленная метасимпатической нервной системой и системой мононуклеарных фагоцитов. Для реализации механизмов этого уровня достаточно местных реакций метаболической природы. В случае необходимой регенерации – это размножение клеток-прогениторов, которые не обладают свойством ассиметричного митоза и поэтому не являются самоподдерживающейся популяцией, однако представляют собой звено первого этапа реагирования при утрате клеточной популяции.
Второй уровень регуляторных систем – сегментарный – осуществляет приспособительные реакции к изменениям внутренней среды. Этот уровень может быть представлен бульбарными центрами ЦНС, т.е., сегментарными центрами вегетативной нервной системы и отдельными эндокринными железами. На этом уровне подбирается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. В случае репараторной регенерации – подключение резидентных стволовых клеток для восполнения клеточной потери.
Третий уровень системной регуляции – высший, обеспечивающий оценку состояния внутренней и внешней среды, и настройку режимов работы первого и второго уровней, приводящих к изменению вегетативных функций и поведения организма с целью оптимизации его жизнедеятельности. Это надсегментарные центры, представленные в головном мозге (гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий). На данном этапе происходит запрос к плюрипотентным стволовым клеткам, которые способны мигрировать в очаг запроса и дифференцироваться согласно сигналам очага репарации.
Схематично, двустороннее взаимодействие упомянутых систем можно представить стойкой геометрической фигурой- равносторонним тре-угольником с мигрирующим центром равновесия. В совокупности эти системы – нервная, эндокринная, иммунная, стволовая, представляют собой реактивно-адаптационный аппарат организма, ответственный за прием, обработку информации и активацию механизмов адаптации.
Поскольку известен эффект "плацебо" в терапии многих забо-леваний, можно предположить, что в процессе активации СК и ускорения регенерации/репарации большую роль играет неокортекс. Постулируемые положения не касаются процесса ускоренной изме-ненной репарации, когда в замещении поврежденной ткани участвует соединительная ткань с формированием рубца. Эффективность механизмов регуляции зависит от реактивности ткани – способности живой системы отвечать (реагировать) изменениями функций на раздражители внешней или внутренней среды [15,16]. Характер ответной реакции любого биологического объекта определяется не только качественными и количественными характеристиками раздражителя, но и реактивностью самой системы. Соответственно, величина и характер эффектов регуляторных сигналов (нервных импульсов, молекул химических веществ) зависят не только от характеристик этих сигналов, но и от реактивности регулируемого объекта, т.е. эффектора.
Одним из свойств реактивности является правило "исходного со-стояния", согласно которому величина и направленность эффекта регуляторного сигнала зависят от особенностей метаболизма и функции, имевшихся в регулируемой системе перед действием этого сигнала. Так, если функция клетки, ткани, органа или физиологической системы нахо-дятся в активированном состоянии, то на стимулирующий регуляторный сигнал отмечается слабый эффект, либо отсутствие его, или даже противоположный эффект, а на тормозящий регуляторный сигнал, напротив, возникает адекватный или максимально возможный эффект. Если же в исходном состоянии функция или метаболизм снижены, то стимулирующий регулятор вызывает максимальный эффект, а действие подавляющего регулятора ослаблено или даже приводит к стимуляции эффектора. Скорее всего, именно таким образом происходит поиск и вселение стволовых клеток именно туда, где они требуются, т.е. в очаг запроса.
С точки зрения кибернетики [9,24], символы, поступающие от ис-точника информации, «кодируются», т.е. преобразуются в другие, более удобные для передачи элементы. При кодировании, передаче и декодировании могут возникать помехи, что, собственно, постоянно и происходит. Для защиты от помех существует механизм избыточности. Теория информации количественно объясняет следующий факт: чем избыточнее кодирование, тем сильнее защищено от помех передаваемое сообщение. Таким механизмом иммунная, эндокринная система и головной мозг узнают о приоритетности репарации в организме – больше сигнальных молекул рождают более мощный приспособительный ответ.
Почему же не в каждом случае, когда происходит истощение пула и потенциала резидентных стволовых клеток, происходит полная регенерация тканей за счет миграции стволовых плюрипотентных клеток, например из костного мозга? Ответом, предположительно, могут быть следующие причины:
1. Снижение интенсивности сигналов с очага повреждения, связанное со старением клеток [4].
2. Снижение интенсивности сигналов стареющих клеток стволовой ниши, декодирующих запрос на репарацию и контролирующих функциональную активность стволовых клеток [25].
3. Неадекватность функции иммунных клеток первого звена реагирова-ния – лимфоцитов, макрофагов, киллеров [26].
4. Возможно, старение самих стволовых клеток [4].
5. Блокирование сигнальных молекул помехами (артефактами), циркулирующими в крови, учитывая факт, что именно система крови является тем передаточным звеном, которое доставляет информацию сначала в стволовую нишу, а последняя активирует покоящиеся СК. Клетки, первыми появляющиеся в очаге повреждения – лимфоциты, макрофаги, Т- и N-киллеры – ответственны за реакцию как воспаления, так и восстановления. Все эти клетки, произошедшие из костного мозга, могут рассматриваться как курьеры стволовой системы.
6. Снижение потенциала (функции) интегративного треугольника - им-мунной, нервной, эндокринной систем. Возможно и снижение функ-ции (роли) неокортекса.
Выход из ниш уже дифференцированных клеток был объяснен работами Jennings M.[25], которые доказывают, что стволовые клетки вытесняют созревающие (дифференцирующиеся) клетки из ниши. В пространствах, которые не являются нишей для стволовых клеток, сами стволовые клетки могут только дифференцироваться. Некоторые авторы доказывают хоуминг стволовых клеток в костный мозг [27].
Несмотря на интенсивные работы в области стемологии, до сих пор не определены морфологические критерии стволовых клеток без их маркирования или культивирования. Fliedner T.M.[28] отмечает, что при световой микроскопии гемопоэтические стволовые клетки трудно отдифференцировать от обычных лимфоцитов. Факторами разделения этих типов клеток выступают свойства, реакция на внешние и внутренние возмущения окружающей среды [28,29]. Идентификация стволовых клеток морфологически – это вопрос поиска адекватных методов обнаружения, поскольку весь спектр знаний об окружающем мире возможен только путем преобразования информации в удобовоспринимаемые сигналы для органов чувств.
Методология системного подхода предполагает подробное рассмотрение условий функционирования системы. Системно-целостный анализ позволяет рассмотреть место системы стволовых клеток среди других систем. Иерархическую пирамиду взаимодействия и соподчиненности систем организма можно представить в следующем виде:
Верхние звенья регуляции организма схематично можно представить в виде плоскости – основания трехгранной пирамиды с вершиной в виде стволовой системы, учитывая высокую пластичность ее элементов, стволовых клеток. Основанием верхнего этажа пирамиды служат интеграционные управляющие системы организма – иммунная, эндокринная и нервная. Наличие двухсторонних связей между ними доказано наукой нейроиммунноэндокринологией. Эта плоскость верхнего этажа управления организмом представляет собой центральный реактивно-адаптационный аппарат.
Системы жизнеобеспечения также представлены в виде плоскости – это дыхательная, пищеварительная, а также мочевыделительная и половая системы. Взаимообусловленность и взаимовлияние этих систем очевидны. Вместе их можно условно назвать аппаратом энергодинамики организма, объединив их с позиции обеспечения организма энергией и утилизации продуктов жизнедеятельности.
Если представить организм с точки зрения теории торсионных по-лей, то можно изобразить его в виде двухсторонней воронки с вращающимися в противоположных направлениях концами. На одном, скручивающемся конце воронки – система забора энергии (питательных веществ) из окружающей среды, т.е. традиционная в нашем понимании пищеварительная система, а также частично участвующие в поглощении энергии и веществ органы – кожа, легкие. На другом, раскручивающемся, конце воронки – система выделения (мочевыделения), а также органы, принимающие участие в функции выведения шлаков – кожа, кишечник, легкие. Гомеостаз представляется центром такой модели, целью и баллансом энергодинамики в организме.
Между этажами управления и жизнеобеспечения организма связь осуществляется посредством динамических (транспортных) систем - сис-темы крови (вместе с сердцем), системы внутриклеточной и межклеточной жидкостей вместе с лимфой и ликвором. Эти системы не только имеют двусторонние связи между собой, но и связывают верхний и нижний этажи воедино. При этом сердце не рассматривается как центральный орган организма, а представляет собой лишь насос, перекачивающий кровь. Перенос информации жидкими средами организма осуществляется не только с помощью вещественных микро- и макромолекул, находящихся в жидкости, но и с помощью основной составляющей этих сред – воды [31]. Кластерная теория переноса информации водой в настоящее время применяется в различных областях современной прикладной физики и приборостроения. Общая роль жидких сред организма позволяет объединить их в транспортный аппарат организма.
Еще одной важной плоскостью рассмотрения функций организма является опорно-двигательный аппарат, включающий в себя костно-суставную и мышечную системы. Рассматривая онтогенез органов кроветворения, и в частности, костного мозга, можно отметить, что заселение костномозговой полости стромальными и гематопоэтическими стволовыми клетками происходит после формирования кости [32]. Представляется неслучайным, что именно прочный костный каркас сохраняет в покое ткань (костный мозг), являющуюся основным источником мезенхимальных и гемопоэтических стволовых клеток. Костный мозг, являясь центральным органом гемопоэза и иммуно-генеза, функционирует как единый орган во всем организме [28,29,32]. Этот факт отчасти отражает не только вертикальную связь стволовых клеток согласно иерархической лестнице , но и горизонтальную, между стволовыми клетками одинаковой потентности в разных костномозговых полостях.
Таким образом, подытоживая основные положения статьи, целесо-образно объединить все стволовые клетки в отдельную систему, так как их содружественная функция отвечает всем признакам системы, играющей интегративную роль в живом организме. Рассмотрены все аспекты системы стволовых клеток: определение, функция, классификация, внутри- и межсистемная иерархия, возрастные особенности, клинические аспекты, нынешние проблемы и перспективные задачи. Несмотря на то, что многие вопросы на сегодняшний день остаются открытыми, разноплановый подход к проблематикe стемологии даeт возможность расширения методов изучения свойств стволовых клеток.
Литература
1. Шаймарданова Л.Р. Стволовая система./Л.Р.Шаймарданова, В.С. Пикалюк // Морфологiя.- 2008.- vol.2.- 1.- pp. 16-21. Электронная версия: http://www.morphology.dp.ua/_pub/MORPHOLOGY/MORPHO-2008-02-01.php/08slrss.pdf
2. Гайдес М. А. Общая теория систем. Системы и системный анализ. -Винница: Глобус-Пресс, 2004. - 290 с.
3. Лищук В.А. Валеология/В.А.Лищук, Е.В. Мосткова .- 2003.- №2.-с.4-16.
4. Писаржевский С.А. Некоторые актуальные проблемы биологии стволовых клеток. [Электронный ресурс] / http://314159.ru/pisarjevsky/pisarjevsky1.htm5. Репин В.С. Эмбриональная стволовая клетка: от фундаментальных исследований в клинику. //Патологическая физиология и эксперим. терапия. -2001. - № 2. -С.3-8.6. Репин В.С. Эмбриональные стволовые клетки: фундаментальная биология и медицина./В.С.Репин, А.А.Ржанинова, Д.А. Шаменков – М.:Мед. -2002. - 96 с. 7. Физиология человека.В 3-х томах.пер.с англ./Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса./т.1,с.171-177.8. Загоруйко Г.Е.Имитационная модель доимплантационного развития зародыша, как методическое пособие к лекциям и практическим занятиям по эмбриологии / Г.Е. Загоруйко, Ю.В. Загоруйко // Збірник матеріалів науково-практичної конференції «Прикладні аспекти морфології експериментальних і клінічних досліджень». – Тернопіль, 2008. - с. 47-48.9. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство.М.: Мед.1990.-384 с.:илл. с.23-24.10. Морфологiя.[Электронный ресурс]. http:// www.morphology.dp.ua11. Young H.E. Human reserve pluripotent mesenchymal stem cells are present in the connective tissues of skeletal muscle and dermis derived from fetal, adult, and geriatric donors./H.E.Young , T.A.Steele , R.A.Bray //Anat Rec. – 2001. – 264. –Р. 51-62. 12. Biao Luo.Molecular study of interactions between hematopoietic stem cells and stromal cells / Biao Luo, Choong Meng-Ling, Amanda Heard et al. // http://hdl.handle.net/1721.1/4044 13. Kornyei Z.S Astroglia - stem cell interaction./Z.S. Kornyei, K Marko, E. Voros, et al. // Institute of Experimental Medicine, Hungarian Academy of Sciences, Budapest ; On-line publication of AgriculturalBiotechnology Center, Godollo, Hungary kornyei@koki.hu14. Benvenuto F. Human Mesenchymal Stem Cells Promote Survival of T Cells in a Quiescent State/ F.Benvenuto, S. Ferrari, E. Gerdoni, F. Gualandi// Stem Cells.- July 2007.-Vol. 25.- No. 7.- pp. 1753 -1760. http://stemcells.alphamedpress.org/cgi/content/abstract/25/7/1753 15. Grazia M.S. Mesenchymal stem cell-natural killer cell interactions: evidence that activated NK cells are capable of killing MSCs, whereas MSCs can inhibit IL-2-induced NK-cell proliferation //Grazia Maria Spaggiari, Andrea Capobianco, Stelvio Becchetti// Blood.-February 2006.- Vol. 107.- No. 4.- pp. 1484-1490.16. Raffaghello L. Human Mesenchymal Stem Cells Inhibit Neutrophil Apoptosis: A Model for Neutrophil Preservation in the Bone Marrow Niche /L. Raffaghello, BGiordano, M.Bertolotto et al. //Stem Cells.- January 2008.-Vol. 26.- No.1.- pp. 151 -162. http://stemcells.alphamedpress.org/cgi/content/abstract/26/1/151)17. Tabera S.The effect of mesenchymal stem cells on the viability, proliferation and differentiation of B-lymphocytes, /S.Tabera, J.A. Pérez-Simón, M.Díez-Campelo et al.//Haematologica.- 2008.-Vol 93.- Issue 9.- pp.1301-1309.- doi:10.3324/haematol.12857. http://www.haematologica.org/cgi/content/abstract/93/9/130118. Xing Zhenlan. Increased hematopoietic stem cell mobilization in aged mice./Xing Zhenlan , Marnie A. Ryan, Deidre Daria et al. // Blood.- Oct. 2006.-Vol.108.- No.7.- pp.2190-2197.19. Gruver A.L. Immunosenescence of ageing/ A.L.Gruver, L.L. Hudson , G.D. Sempowski// The Journal of Pathology.- 2007.- Volume 211.- Issue 2.- pp. 144-156.20. Патологоанатомическая диагностика опухолей человека/ под.ред. Н.А. Краевского и др.-М.: 1982.-с.298. 21. Цымбалюк В.И. Нейрогенные стволовые клетки. /Цымбалюк В.И., Медведев В.В. –Киев. -2005. - 596 с. 22. Корнева Е.А.Молекулярно-биологические аспекты взаимодействия нервной и иммунной систем./Е.А. Корнева, О.И.Головко, Т.Б. Казакова //Вопросы мед. химии. -1997. - Т.43. - № 5. - С.321-329.23. Корнева Е.А. Нейрогуморальное обеспечение иммунного гомеостаза./Е.А.Корнева, В.М. Клименко, Э.К. Шхинек.- Наука.- Л.: 1978.- 248с.24. Физиология человека.В 3-х томах.пер.с англ./Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса./т.2,с.333-34225. Jennings M. Xie Lab Characterizes Niche Control of Stem Cell Function/ M. Jennings , L.Roberts// Cell Stem Cell. Jan. 10.- 2008.- www.stowers-institute.org/labs/XieLab.asp. 26. Санникова Т.Е. Старение системы иммунитета и динамика смертности. Анализ роли антигенной нагрузки./ Т.Е.Санникова, Г.И.Марчук, А.А.Романюха, А.И.Яшин// Ж.Успехи геронтологии.-2003.-вып.12.-с.91-98.27. Tavassoli M. Homing of hemopoietic progenitor cells to the marrow./M. Tavassoli, J.J. Minguell // Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine.-1991.-Vol 196.-pp. 367-373.28. Fliedner T.M. The stem cell system of hematopoiesis: physiological and pathophysiological concepts/ T.M. Fliedner , W.Nothdurft , W. Calvo //Verh Dtsch Ges Pathol.- 1990.-Vol. 74.-pp.1-18.29. Fliedner T.M. The Role of Blood Stem Cells in Hematopoietic Cell Renewal// Stem Cells.- 1998.- Vol. 16.- No. 6.- pp.361-374.30. Электронный биологический словарь. [Электронный ресурс]. http://www.biology-online.org31. Зенин. С.В. Структурированное состояние воды как основа управления поведением и безопасностью живых систем. Диссертация на соиск уч.ст. доктора биол.наук. Гос. научный Центр «Институт медико-биол. проблем» ГНЦ «ИМБП». Защищена 27. 05.1999. УДК 577.32:57.089.001.66.207 с.32. Бродовская З.И. Развитие и строение костного мозга: Автореферат дис…доктора биол.наук.- Харьков.:1964.-24 с.33. Запорожан В.Н., Бажора Ю.И. Стволовые клетки.-Одесса, Одес.мед.университет, 2004.-228 с. Резюме. В статье приведены и обоснованы основные положения, согласно которым, с одной стороны, целесообразно выделить все стволовые клетки в отдельную систему – тем более, что их содружественная функция отвечает всем признакам системы; с другой стороны, показана интегративная роль систем