<p>Obserwowany w ostatnim czasie postęp jaki dokonuje się w nauce z zakresu biologii komórki i embriologii przyczynił się w sposób znaczący do rozwoju badań nad organizmami haploidalnymi. W środowisku naturalnym haploidalny zestaw chromosomów można zaobserwować w gametach, niektórych komórkach nowotworowych oraz w przypadku komórek somatycznych nielicznych owadów i grzybów. Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom inżynierii genomowej, możliwa jest sztuczna produkcja zarodków haploidalnych, z których następnie pozyskiwane są komórki macierzyste.

Krwiotwórcze komórki macierzyste (KKM) występujące w czerwonym szpiku kostnym dają początek wszystkim dojrzałym komórkom krwi linii mieloidalnej i limfoidalnej. Ich powstawanie jest ściśle powiązane z unikalnym mikrośrodowiskiem szpiku, na które składają się dwie nisze: osteoblastyczna i naczyniowa. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący regulacji hematopoezy na poziomie nisz szpikowych.

Płuco jest narządem w znacznym stopniu narażonym na uszkodzenia przez toksyczne, fizyczne i biologiczne czynniki zewnętrzne. Utrzymanie integralności tkanek płuc jest wielkim wyzwaniem dla organizmu ludzkiego. W odnowie populacji komórkowej biorą udział komórki niżej wyspecjalizowane i niżej zróżnicowane niż ich formy ostateczne budujące nabłonki i zrąb płucny. Ich identyfikacja, poznanie warunków potrzebnych dla rozwoju i potencjału do różnicowania mogą być pomocne w klinicznym stosowaniu celem naprawy uszkodzonej tkanki.

Komórki pluripotencjalne – ES i iPS, zdolne są do różnicowania w różne rodzaje komórek. In vivo biorą one udział w tworzeniu wszystkich tkanek i narządów budujących organizm ssaka. Stosując odpowiednie metody hodowli in vitro uzyskano z nich wiele rodzajów komórek, np. neurony czy kardiomiocyty. Jednak mimo intensywnych badań uzyskanie takich komórek jak mioblasty mięśni szkieletowych ciągle sprawia trudności.

Komórki macierzyste o mezenchymalnym rodowodzie znajdują coraz szersze zastosowanie do sterowanej regeneracji tkanek dlatego wyzwaniem współczesnej stomatologii staje się wykorzystanie komórek macierzystych izolowanych z miazgi ludzkiego zęba do sterowanej regeneracji zębiny. Badania prowadzone in vitro i in vivo oraz szczegółowa analiza molekularna świadczą o istnieniu takiej możliwości. Obecnie z powodzeniem wykorzystuje się komórki izolowane ze szpiku kostnego do leczenia zespołów autoimmunologicznych oraz chorób nowotworowych.

Postęp badań związanych z komórkami macierzystymi włączając ich modyfikacje genetyczne pozwolił na uzyskanie niezmiernie obiecujących wyników. Jedną z głównych barier, które napotkała terapia genowa ex vivo, jest dostarczenie przygotowanej konstrukcji genetycznej do komórek docelowych. Zarówno wektory plazmidowe wprowadzane metodami fizykochemicznymi, jak i wektory wirusowe mają swoje miejsce w przygotowaniach czynionych w celu implantowania do narządu biorczego modyfikowanych genetycznie komórek allo- lub autologicznych.

Poszczególne narządy człowieka mają własne rezerwy tkankowe, jakkolwiek istnieją narządy o dużym i małym potencjale samoodnawialności. W zainteresowaniu medycyny regeneracyjnej znajdują się zwłaszcza te drugie, reprezentowane przez mięsień sercowy, ośrodkowy układ nerwowy i trzustkę. W pracy przedstawiono próby określenia funkcjonowania komórek macierzystych w tych właśnie narządach i tkankach. Środowisko przedstawionych narządów różni się w aspekcie trwałości zasiedlenia przez komórki macierzyste; ten aspekt jest korzystny w przypadku organów ośrodkowego narządu nerwowego.

W pracy poglądowej przedstawiono obecną klasyfikację i hierarchię komórek macierzystych, wskazano na źródła komórek macierzystych oraz ich poszczególne podtypy, które wykorzystywane są w próbach klinicznych, jak i przedklinicznych dla regeneracji mięśnia sercowego. Dokonano szczegółowej analizy sposobu podawania komórek do mięśnia sercowego, tj. a) intramiokardialnie, b) przezskórnie, c) systemowo oraz wpływu drogi podania komórek na stopień zasiedlenia w miokardium.

Mięśnie szkieletowe są zdolne do regeneracji w odpowiedzi na uszkodzenie będące wynikiem na przykład urazu mechanicznego, działania toksyny lub choroby. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają komórki satelitowe zlokalizowane w mięśniu szkieletowym. Jednak zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i eksperymentalnych w regenerację mogą zostać zaangażowane komórki macierzyste rezydujące w mięśniu lub pochodzące z innego źródła. Budzi to nadzieje na potencjalne wykorzystanie tych komórek w terapii chorób mięśni szkieletowych, takich jak dystrofie mięśniowe czy rdzeniowy zanik mięśni.

Komórki macierzyste to komórki mające możliwość samoodnowy i różnicowania we wszystkie typy komórek budujących w pełni funkcjonalny narząd. Prawidłowe funkcjonowanie komórek macierzystych i progenitorowych jest podstawą wzrostu, różnicowania i regeneracji nabłonka wydzielniczego podczas powtarzających się cykli ciąży, laktacji i inwolucji. Izolacja i charakterystyka komórek macierzystych gruczołu sutkowego jest kluczowym elementem zrozumienia procesów rozwoju, prawidłowe- go funkcjonowania, jak również powstawania nowotworów sutka.