Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.

Пупочный канатик (пуповина) — особый орган, соединяющий плод с плацентой. В момент рождения ребенка акушер пересекает пупочный канатик и утилизирует вместе с пуповинной кровью.

Лечение сейчас и в будущем

Применение мезенхимальных клеток пупочного канатика находится на 1-2 фазах клинических исследований при лечении нескольких десятков заболеваний. Для внедрения в практическую медицину требуется пройти как минимум 3 фазы:

  • 1 фаза исследует безопасность метода;
  • 2 фаза оценивает эффективность на малой группе пациентов;
  • 3 фаза оценивает эффективность на большой группе пациентов;
  • 4 фаза – мультицентровые расширенные исследования для уточнения противопоказаний и дозировок.

На 1 или 2 фазе исследований находятся такие заболевания как:

Синдром нарушения функции яичников, замедление старения организма, рассеянный склероз, почечная недостаточность, патология спинного мозга, сердечная недостаточность, болезнь Крона, ревматоидный артрит трофические язвы, аутизм, метаболический синдром, инфаркт, инсульт, переломы, артрозы, цирроз печени, коронавирусная инфекция и многие другие тяжелые и трудноизлечимые болезни.

Помимо мезенхимальных стволовых клеток в Гемабанке можно сохранить ткань пупочного канатика. При этом вы приобретаете дополнительный запас мезенхимальных клеток, а также, возможно, и других в настоящее время неизученных клеток, которые можно будет позже выделить из ткани и культивировать, когда будет необходимо.

Использование мезенхимальных клеток в лечении проходит стадию клинических исследований, многие из которых уже имеют отличный результат. Внедрение их применения в практическую доступную всем медицину приведет к решению многих проблем со здоровьем в будущем.

Более подробную информацию о  перспективах использования мезенхимальных клеток читайте в “Дайджестах «Клеточных Технологий”.

Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.Пупочный канатик можно собрать во время родов для выделения высокоактивных мезенхимальных стволовых клеток и для криоконсервации ткани канатика.Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.Мезенхимальные клетки при температуре от -150ºС до -196ºС сохраняют свою жизнеспособность на протяжении десятилетий. Их можно хранить в персональном криобанке для своей семьи.Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.Мезенхимальные клетки представляют собой особый вид клеток, выполняющих множество полезных функций в организме.Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.Такие клетки помогают восстанавливать хрящевую мышечную, костную ткань, могут стимулировать рост новых кровеносных сосудов, блокировать аутоиммунные реакции.Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.По всему миру проходят клинические исследования по применению мезенхимальных клеток для использования в регенеративной медицине для восстановления после травм, лечения болезней сердца, печени, инсульта и мн. др.Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.100% подходят как самому ребенку, так и всем его родственникам. Тканевая совместимость, как правило, не требуется.

В роддоме, после сбора пуповинной крови, отрезается кусочек пуповины. Для акушера это не представляет никакой сложности. Нужно всего около 5 см пупочного канатика для всех манипуляций.

Забор канатика абсолютно безопасен для матери и ребенка, поскольку происходит уже после родов.

Канатик помещают в специальный контейнер с транспортной средой и в охлажденном состоянии доставляют в лабораторию Гемабанка.

Обработка и выделение мезенхимальных стволовых клеток

После того, как биоматериал доставлен в Гемабанк, его тестируют на наличие инфекций. Затем, высококвалифицированные сотрудники начинают процесс выделения клеток по оригинальной методике.

После выделения клетки помещаются в специальный инкубатор, где поддерживается подходящая температура и влажность. Клетки культивируют (размножают) в среде, содержащей все необходимое для их роста.

Подробнее о том, как сохранить биоматериал.

О лечении коронавируса мезенхимальными клетками (МСК)

Пупочный канатик: строение, особенности, патологии

Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.

Пупочный канатик — он же пуповина — это орган, который соединяет эмбрион (плод) с плацентой. Именно через него организм будущего ребенка связывается с телом матери и получает все необходимые вещества для развития. Этот канатик, когда его перерезают после рождения малыша, становится основой формирования пупка.

Состав пупочного канатика — это в основном соединительная ткань. Можно найти в ней и части предшествующих эмбриональных оболочек, и другие компоненты. Конечно, внутри есть и кровеносные сосуды, благодаря чему налаживается правильное кровообращение плода.

Сам по себе пупочный канатик довольно длинный, может образовывать петли. Наружная часть пуповины ровная, гладкая, канатик упругий и эластичный.

Подробнее о строении пупочного канатика

Поскольку этот орган отвечает за питание плода и выполняет крайне серьезные функции, его строение довольно сложное. В нем мы найдем:

  • Артерии и вены. Эти сосуды пупочного канатика нужны для того, чтобы обеспечивать правильный кровоток: «перегонять» кровь, насыщенную углекислым газом, и получать обратно достаточное количество кислорода. Также с ней выводятся метаболиты, образованные в детском организме. По мере роста плода сосуды начинают перегонять больше крови, поскольку это напрямую связано с размером организма.
  • Желточный проток. Он отвечает за соединение кишечника эмбриона с желточным мешочком, где находятся очень важные для плода питательные вещества. Интересно, что эти вещества начинают запасаться еще до беременности. Главным компонентом для питания плода в этом случае является лецитин. Желточный проток «действует» только на ранних стадиях вынашивания, а потом со временем зарастает. Если этого не происходит, речь также идет о риске разных патологических состояний.
  • Урахус. Мы разобрались, какие сосуды проходят в пупочном канатике, но на этом его строение не ограничивается. Так, урахус — это тонкий проток, соединяющий плаценту и мочевой пузырь. В норме, когда ребенок рождается, этот проток полностью закрывается, в противном случае могут развиваться патологии.
  • Вартонов студень. Это важнейшая часть пуповины. Студенистая, желеобразная масса защищает артерии и вены от повреждения, сжатия, а также имеет собственную сетку сосудов. Последние крайне чувствительны к уровню окситоцина — вот почему при родах, когда уровень этого гормона резко падает, пуповина начинает быстро «отмирать». Этому способствуют чувствительные к окситоцину сосуды, которые быстро закрываются.

Анатомия пупочного канатика по-настоящему сложная — это легко объясняется тем, что на нее возложены очень важные функции. От правильной работы пуповины зависит и здоровье, и во многом жизнь плода.

Еще несколько слов о функциях

Мы уже сказали, что пуповина отвечает за то, чтобы плод во время развития был обеспечен всеми необходимыми питательными веществами. Это белки, жиры и углеводы, которые получаются через кровь матери. Но важно понимать, что речь идет не только о биологической связи.

Многочисленные исследования показывают, что пупочный канатик формирует еще и так называемую ментальную связь между ребенком и матерью.

Именно по этой причине женщине, которая вынашивает малыша, рекомендуется тщательно контролировать свое состояние, стараться избегать нервного напряжения и пребывать в хорошем настроении.

Как оказывается, малыш очень чувствителен к любым психологическим переживаниям мамы — и пуповина тоже участвует в этом процессе. Вот почему необходимо понимать функции пупочного канатика и знать, насколько он важен в процессе вынашивания.

Какой должна быть длина пуповины

Это во многом зависит от индивидуальных показателей — строгой нормы в данном случае нет, но обычно длина укладывается в показатели от 40 до 70 см. Тут важно, чтобы плод в утробе мог двигаться. Но если пуповина слишком длинная или слишком короткая, это грозит определенными патологиями и проблемами.

Зависеть длина пупочного канатика может от генетических факторов, количества родов и многих других моментов — не всегда их даже можно установить. По этой причине будущим мамам следует постоянно находиться под контролем врачей.

Варианты патологий пуповины

Вот некоторые нежелательные ситуации и проблемы, которые случаются при развитии малыша или уже во время родов:

  • Обвитие плода. Чаще всего это наблюдается, если канатик слишком длинный — более 70 см. Опасность этой ситуации очевидна: при определенном расположении пуповины она может пережать ребенку жизненно важные органы или способствовать удушению. Если есть такая опасность, врачи назначают кесарево сечение, чтобы избежать таких серьезных последствий при естественных родах.
  • Образование узлов. Если ткань пупочного канатика перекрутилась и запуталась, на ней могут появляться узлы. Чаще всего это случается на ранних сроках. Опасности тут серьезные — это и нарушение кровоснабжения плода, и снижение необходимого уровня кислорода, питательных веществ. Могут быть проблемы и во время родов. Выход такой же, как и в предыдущем случае: находиться под наблюдением врачей, которые в случае экстренной ситуации примут решение о хирургическом вмешательстве.
  • Выпадение пуповины. Это процесс, при котором пуповина может проникнуть в шейку матки и даже во влагалище сразу, как отошли околоплодные воды. Это рискованная ситуация для родов, потому что есть риск развития кислородного дефицита и гипоксии плода. В этом случае показана экстренная госпитализация роженицы и принятие соответствующих мер, чтобы помочь матери и ребенку.
  • Кисты. Если пупочный канатик образован с небольшим количеством кист, могут отсутствовать любые симптомы и никакого серьезного прогноза не будет. Проблема появляется, когда таких кист много и они имеют определенное строение. Нередки случаи, когда анализ кист осуществляется уже после рождения — тогда пуповина отправляется на гистологическое исследование.
  • Тромбоз сосудов. Это более редкая патология, которая может проявиться, если женщина, вынашивающая ребенка, страдает диабетом либо некоторыми патологиями свертываемости крови. Прогнозы при такой проблеме обычно серьезные и неблагоприятные, но требуется тщательное обследование.
  • Грыжа пупочного канатика у новорожденных. Это такая аномалия, при которой происходит выпячивание органов брюшной полости ребенка, укрытых висцеральной брюшиной, через брюшную (переднюю) стенку. Действия врачей зависят от степени грыжи. В сложных случаях женщина должна рожать путем кесарева сечения в специально подготовленной операционной. Ребенку также показано хирургическое вмешательство.
Читайте также:  Телзап таблетки 40 мг, 80 мг, плюс 80 мг + 12,5 мг с мочегонным гидрохлоротиазидом - инструкция по применению

Пупочный канатик, несмотря на то, что визуально он выглядит очень просто, является важнейшим органом в жизни развивающегося малыша. Вот почему сейчас есть множество исследований, которые помогают определить его состояние и положение, чтобы снизить риски патологий или вовремя предпринять действия, которые спасут ребенка.

Производные зародышевых листков

В процессе дифференцировки Первичной эктодермы (эпибласт) происходит образование кожной эктодермы, нейроэктодермы, слуховых и хрусталиковых плакод, прехордальной пластинки, материала первичной полоски и первичного зародышевого узелка, а также внезародышевой эктодермы, из которой формируется эпителиальная выстилка амниона.

Из кожной эктодермы образуется эпидермис и его производные, многослойный плоский эпителий роговицы и конъюнктивы глаза, органов ротовой полости, анального отдела прямой кишки и влагалища. Из неё же образуется эмаль и кутикула зубов.

Из материала нейроэктодермы, располагающейся над хордой, образуется нервная трубка и ганглиозная пластинка (они являются источниками развития органов нервной системы, анализаторов и хромаффинной ткани мозгового вещества надпочечников).

Прехордальная пластинка дает начало хорде, а также, как полагают, многослойному эпителию переднего отдела пищеварительного тракта.

Полагают, что часть клеток эпибласта участвует в образовании гипобласта и идет на построение энтодермы.

Первичная энтодерма (гипобласт) является источником образования кишечной (вторичной, зародышевой) энтодермы и внезародышевой энтодермы желточного мешка и аллантоиса. Из кишечной энтодермы формируются эпителиальная выстилка желудка, кишечника и их желез, паренхима печени, поджелудочной железы и эпителий, выстилающий их протоки и желчный пузырь.

Мезодерма является источником мезенхимы. Она подразделяется на зародышевую и внезародышевую. В мезодерме различают сегментированную и несегментированную часть. К сегментированной мезодерме относятся сомиты, в составе которых имеются тело (дерматом, миотом и склеротом) и ножки (нефрогонадотом).

Несегментированную часть составляют листки спланхнотома (висцеральный и париетальный) и каудальный отдел – нефрогенная ткань. Из дерматомов образуется соединительнотканная часть кожи (дерма). Миотомы являются источниками развития соматической мускулатуры. Склеротомы образуют скелетные соединительные ткани (хрящевую, костную, дентин и цемент).

Нефрогонадотомы и нефрогенная ткань дают начало мочеполовой системе. Из листков спланхнотомов образуется мезотелий серозных оболочек, корковое вещество надпочечников. Висцеральный листок спланхнотома участвует в образовании сердечной мышечной ткани.

Мезенхима является источником развития всех видов соединительной ткани органов и систем зародыша и внезародышевых образований, гладкой мышечной ткани, сосудов, клеток крови и кроветворных органов, микроглии.

Амнион

Амнион, Или амниотическая оболочка, обеспечивает образование водной среды (амниотической жидкости), в которой происходит развитие зародыша, осуществляет экстраплацентарную гуморальную связь между организмами матери и плода. Эволюционно амнион возник в процессе выхода животных на сушу.

В эмбриогенезе он появляется в первую фазу гаструляции почти одновременно с желточным мешком в виде амниотического пузырька, локализующегося над эмбриональным диском, в связи с чем его дном является эпибласт. Одним из своих участков амниотический пузырек прикрепляется к мезодерме, выстилающей изнутри хориальную оболочку.

Здесь формируется так называемая амниотическая, или зародышевая, ножка, в будущем преобразующаяся в пупочный канатик.

Стенка амниотического пузырька образована двумя слоями: внезародышевой эктодермой и прилежащей к ней снаружи внезародышевой мезодермой, являющейся продолжением париетального листка спланхнотома.

Внезародышевая эктодерма является источником развития амниотического однослойного эпителия, который выполняет как секреторную (в области плацентомов), так и резорбционную (в остальных зонах амниона) функции.

Внезародышевая мезодерма дает начало мезенхиме, из которой развивается внезародышевая соединительная ткань стенки амниона, которая образует 2 слоя.

Один из них, непосредственно прилежащий к базальной мембране амниотического эпителия, представлен плотной волокнистой соединительной тканью, а другой, наружный, — образован рыхлой слизистой соединительной тканью (губчатый слой), состоящей из небольшого количества коллагеновых волокон и кислых гликозаминогликанов (ГАГ).

По мере роста зародыша амниотический пузырь быстро увеличивается в размерах и уже вскоре окружает все его тело. Вследствие секреторной деятельности амниотического эпителия полость пузыря заполняется жидкостью, в результате чего зародыш оказывается полностью в ней погруженным.

Между губчатым слоем амниона и соединительнотканной основой хориальной оболочки находится амнио-хориальное пространство, которое по мере увеличения размеров амниотического пузыря уменьшается до минимума и губчатый слой местами соединяется со стенкой хориона.

В области амниотической ножки он прочно с нею срастается, в результате чего формирующийся в дальнейшем из амниотической ножки пупочный канатик оказывается снаружи покрытым амниотическим эпителием.

Основная функция амниона — выработка околоплодных вод, являющихся средой для развития зародыша, которая защищает его от механических повреждений.

Кроме того, амнион участвует в удалении продуктов метаболизма плода, а также в поддержании необходимого состава и концентрации электролитов, кислотно-щелочного равновесия, обеспечивая тем самым гомеостаз.

Велика роль амниона и как барьера для вредных веществ.

Желточный мешок

Желточный мешок в эволюционном плане является более древним, чем амнион.

У животных с мезо — и полилецитальными типами яйцеклеток в нем сосредоточено достаточное количество питательных веществ (желток), обеспечивающих развитие зародыша.

У плацентарных млекопитающих и человека трофическая роль желточного мешка не велика. В его полости содержится лишь небольшое количество белковых веществ.

Крышей желточного мешка является гипобласт эмбрионального диска, стенка же состоит из внезародышевой (желточной) энтодермы и внезародышевой мезодермы (висцеральный листок спланхнотома). Внезародышевая мезодерма является источником развивития мезенхимы.

Очень скоро в мезенхиме стенки желточного мешка появляются кровяные островки и формируются первые кровеносные сосуды, обеспечивающие перенос кислорода и питательных веществ. В кровяных островках осуществляется первичное кроветворение.

После того, как функцию кроветворения у зародыша принимает на себя печень, желточный мешок подвергается инволюции, но его остатки долгое время сохраняются в составе пуповины.

Важно подчеркнуть, что в стенке желточного мешка первично локализуются гонобласты, которые в дальнейшем по системе кровеносных сосудов мигрируют в закладки гонад.

Аллантоис

Аллантоис образуется из энтодермы каудального отдела желточного мешка, которая в виде пальцевидного впячивания погружается во внезародышевую висцеральную мезодерму, формирующую зародышевую ножку.

Таким образом, его стенка состоит из двух слоев: энтодермального эпителия и мезенхимы, преобразующейся во внезародышевую соединительную ткань. У некоторых видов млекопитающих (КРС, лошадь) аллантоис, располагаясь между амнионом и хорионом, достигает значительных размеров и приобретает роль одной из зародышевых оболочек.

У ряда других животных и человека аллантоис слабо развит, тем не менее, его роль на ранних этапах эмбриогенеза существенна, так как соединительнотканная основа аллантоиса является проводником кровеносных сосудов будущего пупочного канатика. Кроме того, аллантоис участвует в газообмене и выделении продуктов метаболизма зародыша.

По мере развития сосудистой и выделительной систем плода аллантоис подвергается редукции, но его проксимальная часть обнаруживается в составе пуповины вплоть до рождения.

Характерной особенностью аллантоиса птиц является то, что он с одной стороны своим соединительнотканным слоем срастается с соединительнотканной основой Серозы, а с другой – с производными внезародышевой мезодермы амниона и желточного мешка. В месте их срастания формируется густая сеть кровеносных сосудов, которые обеспечивают снабжение развивающегося организма кислородом.

Пуповина

Пуповина характерна для высших млекопитающих. Она образуется из амниотической (зародышевой) ножки. Основу пуповины составляет очень плотной консистенции слизистая соединительная ткань, в которой коллагеновые волокна заключены в основное вещество, богатое кислыми ГАГ (хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота) и гликопротеинами.

Сверху она покрыта амниотическим эпителием. В составе пуповины зрелой плаценты определяются две артерии и вена, а также остатки аллантоиса и желточного мешка.

По кровеносным сосудам пуповины, которые многократно ветвятся в хорионе, к плоду из материнского организма доставляются питательные вещества, пластический материал, кислород и удаляются продукты метаболизма.

Хорион

Хорион, или ворсинчатая оболочка, эволюционно появляется у плацентарных млекопитающих. Источником его развития являются трофобласт и внезародышевая париетальная мезодерма.

Сначала трофобласт образован одним слоем клеток (бластомеров), снаружи от которых на очень ранних этапах появляется еще один неклеточный слой и, таким образом, трофобласт приобретает двухслойное строение: внутренний его слой клеточный — цитотрофобласт (ЦТ), а наружный — неклеточный — симпластотрофобласт, или синцитиотрофобласт (СТ). При этом СТ происходит из цитотрофобласта вследствие незавершенного митотического деления его клеток (эндомитоз). На поверхности СТ вскоре формируются небольшие выросты — первичные ворсинки, которые вырабатывают ферменты, обладающие высокой протеолитической активностью. Благодаря этому осуществляется разрушение материнских тканей и имплантация зародыша в слизистую оболочку матки (эндометрий), что свойственно для человека и животных с гемохориальным типом плацент.

В процессе выселения из эмбрионального диска внезародышевая мезодерма преобразуется в мезенхиму, которая обрастает двухслойный трофобласт изнутри и вместе с ним формирует Хорион(Рис. 4).

Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса.

Рис. 4. Строение стенки хориона. 1 – кровеносные сосудЫ в хоріальной пластинке; 2 — ворсинка; 3 — трофобласт. Г.-э. (Препарат Н. П.Барсукова).

В дальнейшем происходят количественные и качественные преобразования: первичные изначально трофобластические ворсинки превращаются во вторичные вследствие врастания в них мезенхимы, очень скоро дифференцирующейся во внезародышевую соединительную ткань.

Читайте также:  Рак молочной железы. Хирургический метод лечения рака молочной железы. Мастэктомию по Холстеду. Мастэктомию по Пэйти—Дайсону.

Количество вторичных ворсинок быстро нарастает, а в их соединительнотканной строме начинается васкулогенез и с этого момента ворсинки называются уже третичными (рис. 4).

В покрывающем ворсинки СТ усиливается синтез протеолитических ферментов, активно воздействующих на структурные компоненты слизистой оболочки матки, — начинается плацентогенез.

Новая услуга: сохранение мезенхимальных стромальных клеток и ткани пупочного канатика

Внедренные специалистами КриоЦентра методики, позволяют сохранить два вида биологических материалов, получаемых из ткани пупочного канатика (пуповины):

  • выделенные мезенхимальные стромальные стволовые клетки (МСК) , которые при необходимости можно дополнительно размножать для последующего использования;
  • собственно ткань пупочного канатика, которую, по истечении многих лет можно будет разморозить и использовать для выделения клеток.

Как мы это делаем (технологии сохранения МСК и ткани пупочного канатика)

Уважаемые Будущие Родители! Вот уже более 14 лет Банк пуповинной крови «КриоЦентр» оказывает квалифицированные медицинские услуги по криогенному хранению клеток пуповинной крови. Более 20000 наших соотечественников доверили нам хранить самое ценное – клеточную биологическую страховку своих детей.

Но КриоЦентр – не просто банк пуповинной крови – совместно со специалистами различных областей медицины мы занимаемся научным поиском, организуем и проводим клинические исследования, разрабатываем и успешно внедряем новейшие технологии лечения – клеточную терапию.

Сегодня мы рады сообщить, что после успешного завершения всех необходимых исследований и подготовительных работ КриоЦентр готов предоставить Вам новую биомедицинскую услугу: криогенное хранение ткани пупочного канатика и выделенных из нее мезенхимальных стромальных (стволовых) клеток (далее – МСК).

О том, что такое МСК, каковы реалии и перспективы их применения в медицине, Вы узнаете из этой публикации.

С момента открытия Александром Яковлевичем Фриденштейном и соавторами в начале 1970-х годов костномозговых «колониеобразующих единиц фибробластов» (КОЕ-ф), эта уникальная клеточная разновидность успела сменить несколько имен.

До недавнего времени, наибольшей популярностью среди биологов и клеточных терапевтов пользовался термин «мезенхимальные стволовые клетки» (МСК), предложенный Арнольдом Каплан (Arnold Caplan) в 1990-е годы.

Еще через 15 лет по инициативе Международного общества по клеточной терапии (ISCT – International Society for Cellular Therapy) на смену им пришли «мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки», сохранившие привычную аббревиатуру МСК.

Все три термина подразумевают популяцию клеток, способных расти в прикрепленном состоянии и дифференцироваться (созревать, приобретать свойства) в экспериментальных условиях, по крайней мере, в трех направлениях: остеогенном, адипогенном и хондрогенном, т.е.

давать начало клеткам костной, жировой и хрящевой ткани.

В последние годы появились работы, доказывающие способность МСК участвовать в формировании и других типов клеток нашего организма: мышечных, эндотелиальных (выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов), кардиомиоцитов (клеток сердца), гепатоцитов (клеток печени) и даже нейронов.

Традиционные и экзотические источники МСК

Основным источником МСК, как для экспериментальных, так и для клинических исследований, исторически является костный мозг.

Однако, лишь от 0,001 до 0,01 % всех клеток, присутствующих в аспирате костного мозга, способны прикрепляться к пластику и давать клональный рост фибробластоподобных элементов.

Помимо костного мозга, то или иное количество МСК содержится практически во всех когда-либо исследованных тканях человеческого организма: жировой ткани, амниотической (околоплодной) жидкости, коже, периферической и пуповинной крови, и даже в менструальной крови и пульпе выпавших молочных зубов. Однако выделение и успешное размножение МСК из большинства подобных экзотических источников, как правило, затруднены в связи с методическими сложностями либо с крайне низким содержанием искомых клеток.

Поистине непревзойденным источником МСК являются ткани последа – пуповина и плацента.

Пуповина – уникальный источник МСК

На протяжении всей беременности два организма – мать и плод – соединены пуповиной: похожим на веревку (англ. – umbilical cord – пупочный канатик) образованием диаметром до одного и длиной до 50 сантиметров.

Пуповина содержит три кровеносных сосуда, входящих в систему кровообращения плода (две артерии и одну вену), заключенных в желеобразное внеклеточное вещество (Вартонов гель), покрытое снаружи плотной оболочкой.

По имеющимся литературным данным все «компартменты» пуповины буквально «нашпигованы» МСК.

Поперечный срез пупочного канатика человека.
Аллантоис. Пупочный канатик. Строение пупочного канатика и аллантоиса. 1 – пупочная артерия, 2 – пупочная вена, 3 – Вартонов гель. (Фото любезно предоставлено И.Арутюнян).

По сравнению с клетками взрослого организма МСК пуповины обладают наивысшим пролиферативным потенциалом (способностью к размножению) и биологической активностью, что делает их одним из главных кандидатов на использование в регенеративной медицине и клеточной терапии.

Эти клетки могут использовать все три известных механизма репарации: непосредственное превращение в требуемый тип клеток, паракринный и иммуномодулирующий (см. ниже).

И хотя МСК пупочного канатика не столь универсальны, как эмбриональные или индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, у них есть еще одно неоспоримое преимущество – отсутствие способности к озлокачествлению и формированию тератом в экспериментальных условиях.

К тому же, как и в случае клеток пуповинной крови, их получение не вызывает каких-либо этических, религиозных, медицинских или иных проблем, а сама заготовка ткани пупочного канатика проводится уже после рождения ребенка и не несет никаких рисков для него самого или его матери.

Выделение и культивирование МСК пупочного канатика

Поскольку содержание МСК в тканях (в т.ч. пуповине) обычно не превышает долей процента, дальнейшая работа с ними подразумевает необходимость дополнительного размножения в условиях in vitro.

Для этого предложены десятки протоколов, основанных на использовании распространенных коммерческих синтетических сред с добавлением сыворотки крови или коктейлей ростовых факторов.

Использование процедуры культивирования клеток позволяет в относительно короткие сроки (недели – месяцы) нарастить их число до необходимого (сотни миллионов) для клинического применения.

Синтетическая и секреторная активность МСК

В силу анатомического расположения и многочисленных выполняемых ими функций, МСК синтезируют и секретируют целый ряд компонентом внеклеточного матрикса (фибронектин, коллаген, ламинин, протеогликаны) и растворимых соединений.

МСК продуцируют ростовые факторы, цитокины и хемокины, непосредственно участвующие в поддержании нормального функционирования органов и тканей, в том числе интерлейкины (ИЛ) -1α и -1β, ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-11, ИЛ-14 и ИЛ-15, макрофагальный (m-csf) и гранулоцитарно-макрофагальный (GM-CSF) ростовые факторы, фактор стволовых клеток (SCF), тромбопоэтин и фактор роста гепатоцитов (HGF). Некоторые из этих соединений продуцируются спонтанно, другие – в ответ на активацию. Вместе и по отдельности эти факторы участвуют как в поддержании нормального гомеостаза организма, так и в процессах регенерации (восстановления) поврежденных органов и тканей.

Иммуномодулирующие свойства МСК

Способность МСК оказывать анти-пролиферативные, иммуномодулирующие и противовоспалительные эффекты при различных патологических состояниях в последнее время привлекает все больше внимания.

Это связано с тем, что сами МСК являются слабо иммуногенными и практически не вызывают отторжения организмом реципиента. Отсутствие на их поверхности ряда молекул дает основания для использования в терапевтических целях аллогенных (донорских) клеток.

При этом иммуносупрессивные свойства МСК определяются как плеядой продуцируемых ими растворимых факторов («паракринный» механизм действия), так и непосредственными межклеточными контактами.

И те и другие способны кардинально влиять на течение физиологических и патологических процессов, изменяя свойства клеточного микроокружения с про- на противовоспалительные.

Биологические маркеры МСК

В настоящее время не существует какого-либо уникального маркера, позволяющего однозначно сказать о принадлежности клеток к категории МСК. Как и любые другие клетки организма, МСК несут на своей поверхности сотни белков, так или иначе связанных с выполнением возложенных на них функций.

Среди них и молекулы адгезии, ответственные за межклеточные взаимодействия, и рецепторы биологически активных веществ (цитокинов и факторов роста), и белки, опосредующие распознавание «свой-чужой», т.е. работу иммунной системы, и многие другие.

Большинство их них объединено под названием «кластер дифференцировки» (cluster of differentiation, CD) в специальную классификацию.

По рекомендациям Международного общества по клеточной терапии к обязательным для МСК маркерам относятся такие как CD90, CD73 и CD105, а также антиген лейкоцитов человека 1-го типа (Human Leukocyte Antigen – 1, HLA-I). Помимо них, МСК несут на поверхности CD13, CD29 и CD44, CD54, CD71 и (реже) CD106.

Одновременно, МСК не содержат признанных маркеров клеток крови, кроветворных или эндотелиальных клеток-предшественников, такие как CD34, CD45, CD133 и HLA-DR.

Подобный «фенотип» МСК обычно и используется при составлении паспорта на клеточный продукт, предназначенный для научных исследований или клинического применения.

Терапевтический потенциал МСК

Многие из характеристик МСК, в том числе, способность к дифференцировке в различные клеточные типы in vitro и in vivo, делают их весьма привлекательными с точки зрения возможного использования для клеточной терапии широкого спектра приобретенных и наследственных заболеваний.

Как при системном (внутривенном, внутриартериальном), так и при локальном (непосредственно в ткань-мишень) введении, МСК обладают способностью к «хоумингу» (от англ. home – дом) и длительному существованию в различных органах и тканях реципиента.

Читайте также:  Цинковая мазь или паста 10% и 25% для наружного использования - инструкция по применению, формы выпуска, аналоги и отзывы

Кроме этого, при введении в системный кровоток клетки способны целенаправленно мигрировать в участки повреждения и участвовать в их восстановлении, что убедительно доказано в моделях костных переломов, ишемии мозга и инфаркта миокарда. Имеются указания на попытки применения МСК и для восстановления дефектов суставного хряща.

В последовавших за экспериментом клинических исследованиях, проведенных на ограниченном числе пациентов, была доказана возможность использования МСК или их смеси с кроветворными клетками-предшественниками при ишемии конечностей и миокарда, а также при незаживающих хронических повреждениях кожи.

Обнадеживающие результаты достигнуты при лечении неврологических и кардиологических заболеваний. Проведенные исследования показали, что трансплантация МСК может оказаться эффективной при ишемическом инсульте, травматических повреждениях головного и спинного мозга, инфаркте миокарда.

Еще одним примером успешного системного введения МСК могут служить работы, подтверждающие ускоренное восстановление кроветворения при трансплантации кроветворных стволовых клеток и положительный эффект при лечении тяжелых форм острой и хронической болезни «трансплантат-против-хозяина (РТПХ), что связано с выраженными «иммуномодулирующими» свойствами МСК. Имеются сообщения об успешном использовании МСК при лечении заболеваний и других органов: легких, мышц и почек.

Неполный перечень проводящихся в настоящее время клинических исследований с использованием МСК пупочного канатика приведен в таблице.

Криогенное хранение МСК

Как и большинство других типов клеток человека, МСК пупочного канатика могут на протяжении десятилетий сохранять свои биологические свойства в криогенных условиях (в жидком азоте).

Впоследствии, клетки могут быть успешно разморожены без потери качества и использованы (в зависимости от имеющегося количества) либо для клинического применения, либо для последующего размножения с той же целью.

Заключение

Успехи, достигнутые в изучении биологии МСК человека in vitro и на экспериментальных моделях in vivo, не могли не привлечь к себе внимание практических врачей.

Количество клинических исследований, официально объявляемых в разных странах мира, исчисляется сотнями и неуклонно возрастает, равно как и число отчетов, свидетельствующих об эффективности клеточной терапии при различных патологических состояниях.

С открытием и успешным выделением МСК из различных пост-эмбриональных тканей, включая ткань пупочного канатика, началась новая эра клеточной терапии. Хочется верить, что уже в обозримом будущем и эти клетки займут достойное место в арсенале средств практической медицины и выведут ее на принципиально новый уровень развития – уровень регенеративной медицины.

Провизорные органы. Классификация и особенности провизорных тканей. Формирование, строение и функции желточного мешка и аллантоиса у человека

Провизорные органы – внезародышевые временные вспомогательные органы, которые обеспечивают жизнедеятельность организма в эмбриональном периоде. У млекопитающих и человека эти органы функционируют только в периоде его внутриутробного развития.

К провизорным органам человека относятся:

  1. желточный мешок,
  2. амнион,
  3. аллантоис,
  4. хорион,
  5. плацента,
  6. пупочный канатик (пуповина).

Они закладываются и формируются из внезародышевых эмбриональных источников. После выполнения своих функций эти органы либо редуцируются (желточный мешок и аллантоис), либо отпадают в процессе родов (амнион, плацента).

Источниками развития тканей внезародышевых органов являются трофэктодерма и все три зародышевых листка. Общие свойства тканей внезародышевых органов и их отличия от дефинитивных сводятся к следующему:

  1. развитие тканей является сокращенным и ускоренным;
  2. соединительная ткань содержит мало клеточных форм, но много аморфного вещества, богатого гликозаминогликанами;
  3. старение тканей внезародышевых органов происходит очень быстро — к концу внутриутробного развития.

Развитие и функции коротко :

Желточный мешок образуется из внезародышевых частей энтодермы и висцерального листка мезодермы, которые постепенно обрастают поверхность желтка. отделяется от первичной кишки в процессе формирования туловищной складки. В мезодерме желточного мешка развивается густая сеть кровеносных сосудов.

Амниотические складки, образованные из внезародышевых частей эктодермы и париетального листка мезодермы, приподнимаются сначала над головным концом, а затем над всем телом зародыша.

Эктодерма одной амниотической складки срастается с эктодермой другой.

Эктодермальный амниотический эпителий секретирует амниотическую жидкость, обеспечивая водную среду для развития зародыша и защищая его от механических повреждений.

Серозная оболочка образована внезародышевыми частями париетального листка мезодермы (изнутри) и эктодермы (обращена наружу). Серозная оболочка обрастает весь зародыш и выполняет функцию дыхания (газообмена).

Аллантоис возникает в виде пОлого колбасовидного выроста вентральной стенки задней части кишечной трубки и состоит из энтодермы зачатка задней кишки и покрывающего его снаружи висцерального листка мезодермы с сосудами. Аллантоис приближается к серозной оболочке и снабжает ее сосудами. Сосуды аллантоиса могут выполнять функцию газообмена. Однако главной функцией аллантоиса следует считать функцию мочевого мешка зародыша.

Плацента представляет собой соединение третичных ворсинок хориона (плодная часть) и части слизистой оболочки матки (материнская часть).

Желточный мешок — вынесенная за пределы зародыша часть первичной кишки. Стенка желточного мешка состоит из двух слоев: внутренний слой образован внезародышевой энтодермой, а наружный — внезародышевой мезодермой.

В период наибольшего развития желточного мешка его кровеносные сосуды отделены от стенки матки тонким слоем ткани, что делает возможным поглощение из матки питательных веществ и кислорода. Внезародышевая мезодерма служит местом эмбрионального кроветворения (гемопоэза). Здесь формируются кровяные островки.

Во внезародышевой энтодерме желточного мешка временно (на пути их миграции в зачатки гонад) располагаются примордиальные половые клетки. Позднее складки амниона сдавливают желточный мешок; образуется узкая перемычка, соединяющая его с полостью первичной кишки, — желточный стебелёк. Эта структура удлиняется и вступает в контакт с ножкой тела, содержащей аллантоис.

Желточный стебелёк и дистальная часть аллантоиса вместе со своими сосудами образуют пупочный канатик, отходящий от зародыша в области пупочного кольца. Желточный стебелёк обычно полностью зарастает к концу 3-го месяца развития плода.

Развитие желточного мешка

Желточный мешок- наиболее древний в эволюционном плане внезародышевый орган, возникший как орган, депонирующий питательные вещества (желток), необходимые для развития зародыша.

В процессе эмбриогенеза начинает развиваться на 1-2 неделях из внезародышевой энтодермы и внезародышевой мезодермы (мезенхимы). Окончательно формируется после замыкания туловищной складки на вентральной поверхности тела зародыша.

Туловищная складка у зародыша птиц появляется на границе между кожной зародышевой и внезародышевой эктодермой. Эта складка углубляется и приближается к вентральной поверхности тела зародыша. При этом она отделяет внезародышевую эктодерму и мезодерму от зародышевой эктодермы и мезодермы.

При замыкании складки на вентральной поверхности тела зародыша она свертывает кишечную энтодерму в энтодермальную кишку и одновременно отделяет ее от желточной энтодермы. Таким образом, все, что не вошло в состав энтодермальной кишки, т. е. осталось снаружи от туловищной складки, это и есть желточная энтодерма.

Желточный мешок связан с энтодермальной кишкой узким стебельком. Он существует включительно до 8-й недели. После этого желточный мешок подвергается обратному развитию, и его остатки входят в состав пупочного канатика.

  • Желточный мешок выполняет следующие функции:
  • 1. трофическая (на самых ранних этапах),
  • 2. кроветворная (образование стволовых клеток крови – СКК),
  • 3. сосудообразующая,

4. в стенке этого органа проходит один из этапов миграционного пути гонобластов.

Аллантоис представляет собой небольшой пальцевидный отросток в каудальном отделе зародыша, врастающий в амниотическую ножку. Он является производным желточного мешка и состоит из внезародышевой энтодермы и висцерального листка мезодермы.

У человека аллантоис не достигает значительного развития, но его роль в обеспечении питания и дыхания зародыша все же велика, так как по нему к хориону растут сосуды, располагающиеся в пупочном канатике.

Проксимальная часть аллантоиса располагается вдоль желточного стебелька, а дистальная, разрастаясь, врастает в щель между амнионом и хорионом. Это орган газообмена и выделения. По сосудам аллантоиса доставляется кислород, а в аллантоис выделяются продукты обмена веществ зародыша.

На 2-м мес эмбриогенеза аллантоис редуцируется и превращается в тяж клеток, который вместе с редуцированным желточным пузырьком входит в состав пупочного канатика.

147. Особенности развития трофобласта, образование хориона и плаценты. Типы плацент (анатомическая, гистологическая и функциональная классификации).

Развитие:

  • В конце 1-й недели трофобласт дифференцируется на цито- и симпластотрофобласт
  • При имплантации симпластотрофобласт разрастается в эндометрии, но под контролем до определенного предела.
  • При генетических нарушениях может быть безудержный рост симпластотрофобласта – заболевания: пузырный занос, хорионэпителиома.
  • В процессе имплантации у человека симпластотрофобласт разрушает эпителий, соединительную ткань, сосуды эндометрия.
  • Эндометрий превращается в децидуальную оболочку, которая образует материнскую часть плаценты.
  • Плодную часть плаценты образует хорион, состоящий из эпителия трофобласта и внезародышевой соединительной ткани.

Типы плацент:

Гистологическая класиф.

  • Эпителиохориальный тип – хорион контактирует с эпителием маточных желез.У лошади, свиньи, китообразных
  • Десмохориальный тип – хорион разрушает эпителий и контактирует с соединительной тканью эндометрия. У коровы, овцы, оленя.
  • Эндотелиохориальный тип (вазохориальный) – хорион разрушает эпителий, соединительную ткань, контактирует с кровеносными сосудами эндометрия.У кошки, собаки, волчицы.
  • Гемохориальный тип – хорион разрушает все ткани эндометрия и плавает в материнской крови.У грызунов, приматов, человека.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector