Kmenové buňky "dospělých" tkání ("adult tissue stem cells" - ATSC) představují unikátní populaci fenotypicky primitivních buněk, které hrají klíčovou roli ve fyziologické obměně tkání i v řadě patologických procesů. K základním vlastnostem ATCS patří schopnost proliferace, reprodukce a diferenciace v buněčné progenitory z nichž vznikají terminálně diferencované funkční buňky dané tkáně. Základním elementem hierarchicky uspořádaného systému ATSC a progenitorových buněk jsou totipotentní epiblastické buňky schopné diferenciace do buněk všech základních linií, tj. ektodermu, mezodermu i endodermu. Na dalších úrovních stojí pluripotentní liniově zaměřené buňky schopné diferenciace do všech buněčných typů jedné ze základních linií (jednoho zárodečného listu), tkáňově specifické progeni-torové buňky schopné diferenciace do jednoho nebo několika různých buněčných typů tvořících danou tkáň a přechodné dělící se buňky ("transit amplifying cells"), které vykazují vysokou proliferační aktivitu a které přecházejí do nedělících se terminálně diferencovaných buněk. Tkáňově specifické progenitorové buňky zajišťující fyziologickou obměnu sliznice GIT jsou v jednotlivých oddílech lokalizovány výhradně v určité oblasti sliznice. V jícnu jsou to interpapilární oblast bazální vrstvy dlaždicového epitelu a vývody mucinózních ezofageálních žlázek, v žaludeční sliznici oblast krčků žlázek a ve střevě baze krypt. Řada patologických procesů GIT je spojena s alteracemi ATCS a tkáňově specifických progenitorových buněk. U chronických zánětů jsou často rozšířeny úseky sliznice tvořené progenitorovými buňkami. Tento fenomén bývá doprovázen poruchou terminální diferenciace epitelových buněk. Změna tkáňového prostředí v terénu chronických zánětů může navodit alternativní diferenciaci progenitorových buněk. Typickými příklady jsou vznik specializovaného cylindrického epitelu Barrettova jícnu u refluxní ezofagitidy a intestinální metaplazie u chronické gastritidy. Komplexní alterace kmenových buněk na genové úrovni vedoucí k poruše regulačních mechanizmů buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy jsou prvotní příčinou vzniku nádorových onemocnění.

Adult tissue stem cells (ATSC) are unique population of phenotypic primitive cells playing a key role in the physiologic turnover of cell of tissues and many pathologic processes as well. The basic feature of ATSC is the ability of proliferation, reproduction and diferentiation into cell progenitors, from which terminally differentiated fully functioning cells of a given tissue are generated. The basic elements of hierarchically arranged ATSC system are totipotent epiblastic cells able to diferentiate into cells of every basic lineages, ectoderm, mesoderm and endoderm as well. On further levels there are pluripotent lineages centered cells able to diferentiate into all cell types of one of the basic lineages (of one germinal leaf), tissue specific progenitor cells into diferentiation into one or more several cell types of a given tissue and transit amplifying cells with high proliferative activity and transfer into non-divided terminally diferentiated cells. Tissue specific progenitor cells managing the physiologic exchange of gastrointestinal mucosa are in every departments localised only in a specific region of mucosa. In esophagus there is a interpapillary part of basal stratum of squamous epithel and ducts of mucinous esophageal glands, in gastric mucosa the region of gland neck and the crypt bases in the gut. Several pathologic processes of gastrointestinal tract are joined to ATSC and tissue specific progenitor cells changes. In chronic inflammation there are the parts of mucosa from progenitor cell often dilated. This phenomenon is often accomplished by alteration of terminal diferentiation of progenitor cells. The changes of tissue enviroment in the field of inflammation can start an alternative diferentiation of progenitor cells. Typical examples are the specialised epithelium of Barretts esophagus in reflux esophagitis and intestinal metaplasia in chronic gastritis. Alteration of stem cells on the gene level leading to alteration of regulatory mechanisms of cell proliferation, diferentiation and apoptosis are the primary cause of tumorous tissue changes.

Ústav patologie 3 LF UK a FNKV Praha

Stem cells of the gastrointestinal tract

Lit.: 17