Komórki macierzyste, są to komórki, które nie uległy specjalizacji i w związku z tym wykazują ciągłą gotowość do ulegania podziałom oraz procesom różnicowania się. Dzięki tej właściwości mogą być one wykorzystywane jako uniwersalny materiał zapasowy, służący do odbudowy uszkodzonych tkanek organizmu i stanowiący niezastąpione narzędzie medycyny regeneracyjnej oraz inżynierii tkankowej.

Ostatnie badania przeprowadzone na Cornell University (stan Nowy York, USA) wykazały jednak, że w niektórych przypadkach zastosowanie komórek macierzystych pozyskiwanych z tkanki tłuszczowej (ang. adipose-derived stem cells, ASC) sprzyja rozwojowi guzów nowotworowych.

Odkrycie to może tłumaczyć, dlaczego u otyłych kobiet częstotliwość występowania raka piersi jest wyższa niż u szczupłych pacjentek. Nadmiar tkanki tłuszczowej oznacza bowiem większą liczbę ASC napędzających rozwój choroby. Jest to jednak na razie jedynie hipoteza.

Póki co naukowcy udowodnili, że nawet śladowe ilości komórek nowotworowych wpływają na procesy różnicowania się ASC, wydzielając na zewnątrz takie czynniki jak np. TGF-beta (transformujący czynnik wzrostu beta) oraz IL-8 (interleukina 8). Ich obecność pobudza komórki macierzyste do przekształcenia się w tzw. miofibroblasty, które zarówno swoim wyglądem, jak i właściwościami przypominają fibroblasty tkanki łącznej oraz miocyty mięśni gładkich.

Ich pojawienie się poprzedza często stadium inwazyjne niektórych typów raka. Między innymi zidentyfikowano je w nowotworach sutka, okrężnicy, płuc, wątroby, prostaty i trzustki.

Obecność fibroblastów prowadzi do przebudowy macierzy pozakomórkowej, czyli substancji wypełniającej przestrzeń między komórkami. W wyniku ich aktywności, tkanka staje się wyjątkowo twarda, a zgrubienia tego typu można wyczuć m.in. podczas kontrolnego samobadania piersi.

Zmiana ta wpływa ponownie na reakcję komórek macierzystych i wyzwala w nich kolejne cechy sprzyjające rozwojowi guzów, np. promowanie angiogenezy, czyli tworzenia się nowych naczyń krwionośnych zaopatrujących nowotwór w niezbędne składniki odżywcze. Powyższy mechanizm działa zatem na zasadzie dodatniego sprzężenia zwrotnego.

Pierwszy etap eksperymentów przeprowadzono w warunkach in vitro z użyciem komórek macierzystych oraz komórek raka piersi pochodzących z linii różniących się od siebie stopniem agresywności. Uzyskane wyniki potwierdzono następnie za pomocą testów w warunkach in vivo, w trakcie których ASC oraz komórki guza wstrzyknięto do gruczołów sutkowych myszy.

Odkrycie to jest bardzo ważne, ponieważ tkanka tłuszczowa stanowi obecnie obiecujące źródło tzw. mezenchymatycznych komórek macierzystych (MSC) posiadających zdolność do odbudowy tkanek wykształconych ze środkowego listka zarodkowego, tzn. tkanki łącznej, kostnej, chrzęstnej i mięśniowej.

Obecnie MSC pozyskuje się głównie ze szpiku kostnego, jednak metoda ta jest stosunkowo mało wydajna, a przy tym kłopotliwa dla dawcy, gdyż wiąże się z koniecznością zastosowania znieczulenia miejscowego lub ogólnego.

Łatwo dostępna i obficie występująca tkanka tłuszczowa, pobierana podczas zabiegów liposukcji, zdaje się być zatem bardzo dobrą alternatywą. Pozyskiwane w ten sposób komórki nie budzą również dylematów natury etycznej związanych z uniwersalnych embrionalnych komórek macierzystych.

Najnowsze badania wskazują jednak wyraźnie, że podczas prowadzania tego typu badań należy wziąć pod uwagę bardzo wiele czynników. Jak mówi współautor badania Claudia Fischbach-Teschl - „Ważne jest abyśmy myśleli nie tylko o tym co dzieje się z tymi komórkami w organizmach stosunkowo zdrowych pacjentów, lecz także jaki może być los komórek macierzystych u osób podatnych na choroby”.

Rozmiar guza oraz organizacja włókien kolagenowych macierzy pozakomórkowej, różnią się w zależności od obecności (prawa strona) i nieobecności (lewa strona) komórek macierzystych pozyskiwanych z tkanki tłuszczowej.

Autor: Anna Kurcek

Literatura:

Arkadiusz Gruchlik, Ewa Chodurek, Zofia Dzierżewicz; Rola miofibroblastów w chorobach zapalnych jelit i procesach nowotworzenia; Przegląd Gastroenterologiczny 2011; 6 (6): 353–358. http://www.termedia.pl/Artykul-pogladowy-Rola-miofibroblastow-w-chorobach-zapalnych-jelit-i-procesach-nowotworzenia,41,17769,1,0.html

Anne Ju. Some stem cells can trigger tumors, report scientists http://www.news.cornell.edu/stories/June12/adiposeCancer.html

E M Chandler, M P Saunders, C J Yoon, D Gourdon, C Fischbach; Adipose progenitor cells increase fibronectin matrix strain and unfolding in breast tumors; 2011 Phys. Biol. 8 015008

http://m.iopscience.iop.org/1478-3975/8/1/015008

Katarzyna Jezierska-Woźniak, Dorota Nosarzewska, Anna Tutas, Anita Mikołajczyk, Michał Okliński, Marek Kajetan Jurkowski; Wykorzystanie tkanki tłuszczowej jako źródła mezenchymalnych komórek macierzystych; Postepy Hig Med Dosw (online), 2010; 64: 326-332 http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=915330

Katarzyna Wojno, Janusz Kocki; Mezenchymalne komórki macierzyste w medycynie regeneracyjnej; Samodzielna Pracownia Genetyki Klinicznej UM w Lublinie http://www.rsi.lubelskie.pl/doc/sty5/art/Wojno_K_art.pdf