11 сынып ЖМБ №25

ДӘІЖО___________

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
«» КММ
(білім беру ұйымының атауы)
Қысқа мерзімді (сабақ) жоспары
Бағаналы жасушалар ұғымы және олардың қасиеттері (қайта жаңаруы, жіктелуі). §29. Бағаналы жасушалар ұғымы және олардың қасиеттері (қайта жаңаруы, жіктелуі).

(Сабақ тақырыбы)

Сабақтың барысы:

ҚЫСҚА МЕРЗІМДІ ЖОСПАРҒА ҚОСЫМША

«Қызықты деректер»

- Тақырыпқа байланысты қызықты фактілер, оқиғалар немесе нақты өмірден алынған мысалдар оқушылардың назарын аударуға көмектеседі және олардың материалды жақсырақ есте сақтауына ықпал етеді.

Бағаналы жасушалардың алғашқы қолданылуы

1956 жылы ғалымдар алғаш рет сүйек кемігін трансплантациялау арқылы бағаналы жасушаларды медицинада қолдана бастады. Бұл әдіс бүгінгі күні қан ауруларын, соның ішінде лейкемияны емдеудің негізі болып табылады.

Бағаналы жасушалар арқылы жануарларды клондау

1996 жылы әлемде алғаш рет қой Долли бағаналы жасушалардың көмегімен сәтті клондалды. Бұл оқиға бағаналы жасушалардың генетикалық зерттеулер мен репродуктивті медицинада үлкен мүмкіндіктерге ие екенін көрсетті.

Бағаналы жасушалармен көру қабілетін қалпына келтіру

2014 жылы Жапонияда Шинья Яманака бастаған зерттеушілер тобы бағаналы жасушаларды пайдаланып, жасушаларды көз торына имплантациялау арқылы көру қабілеті бұзылған пациентке көмектесті.

"Организмнің лабораториясы"

Зерттеулер көрсеткендей, бағаналы жасушалардан толыққанды мүшелерді (мысалы, бауыр, жүрек) өсіруге болады. Мысалы, 2013 жылы ғалымдар бағаналы жасушалардан жасанды бүйрек өсіріп, оны жануарларға сәтті трансплантациялады.

Бағаналы жасушалар мен терінің қалпына келуі

Бағаналы жасушалар күйікке шалдыққан науқастарға теріні қайта өсіруде белсенді қолданылады. Бұл әдіс терінің трансплантациясынан гөрі тиімді әрі аз қауіпті болып табылады.

Бағаналы жасушалардың спорт медицинасы

Көптеген атақты спортшылар (мысалы, Криштиану Роналду) жарақаттарын емдеу үшін бағаналы жасушалар терапиясын пайдаланды. Бұл әдіс олардың жарақаттан кейін тезірек қалпына келуіне көмектеседі.

«Бейнетүсіндіру» әдісі. мұғалім жаңа сабақты бейне сурет, кесте арқылы түсіндіру.

«Тың тарих» әдісі. Бағаналы жасушаларға қысқаша тарихи шолуды талқылау.

• Ең алғаш рет 1908 жылы ғылымға «бағаналы жасуша» терминін Санкт-петербургтегі әскери-медициналық академиясының профессоры, гистолог Александр Максимов (1874—1928) енгізген болатын.

• 1978жылы ұрықжолдас қанының  құрамында гемопоэтикалық бағаналы  жасушалардың бар екені анықталды.

• Ал 1981 жылы американдық биолог Мартин Эванс ең алғаш болып тышқандардың бластоциттерін,яғни бағаналы жасушалардың дифференцацияланбаған плюрипотентті  тармағын алды.

• 1988 жылы ең бірінші болып Элиан Глюкман анемиямен ауыратын науқасқа ұрықжолдас қанындағы гемопоэтикалық бағаналы жасушаны транслантацию операциясын жүргізген болатын. Осы арқылы Элиан Глюкман ұрықжолдас қаны өте нәтижелі әрі қауіпсіз екендігін дәлелдеді. Сол кезден бастап ұрықжолдас қаны трансплантология ғылымында кеңінен қолданылуда.

• 1997 жылы Ресейде қатерлі ісік ауруларымен ауыратын науқасқа ұрық жолдас қанының бағаналы жасушаларын тасымалдаудағы ең алғашқы операция өткізілді.

• 1998 жылы Батыс ғалымдары  Д. Томпсон мен Д. Герхарт ең бірінші болып эмбриондық бағаналы жасушаларды бөліп алды.

• 1998жылы  Вискон университетінің  профессоры Джеймс Томсон және  оның шәкірттері ең алғашқы  болып адамның эмбриондық бағаналы  жасушаларын бөлді.

• 1999 жылы Science журналы эмбриондық бағаналы жасушалардың ашылуын биологиядағы ең ғажайып жаңалықтардың бірі деп жариялаған.

• 1996 жылдан 2004 жылға дейін  аутологиялық бағаналы жасушаларды  трансплантациялауда 392 операция  жүргізілді.

Проблемалық жағдай: "Егер адамның бағаналы жасушалары зақымданса, оның ағзасы қалай әсер етеді?" деген сұрақ төңірегінде пікірталас ұйымдастыру.

Жауап:

Бағаналы жасушалардың зақымдануы ағзаға мынадай әсер етеді:

Тіндер мен мүшелердің қалпына келу қабілеті төмендейді:

Бағаналы жасушалар зақымдалған жасушаларды алмастырып, тіндердің қайта жаңаруына жауап береді. Егер олар зақымданса, жарақаттар баяу жазылып, зақымдалған мүшелер қалпына келмей қалуы мүмкін.

Иммундық жүйенің әлсіреуі:

Қан түзу бағаналы жасушалары зақымданса, ақ қан жасушаларының (лейкоциттер) түзілуі бұзылып, иммундық жүйе инфекциялармен күресу қабілетінен айырылады.

Қан ауруларының даму қаупі:

Бағаналы жасушалардың қалыпты жұмыс істемеуі анемия, лейкемия және басқа да қан ауруларына алып келуі мүмкін.

Созылмалы аурулар мен қартаю белгілері:

Бағаналы жасушалар ағзада ұзақ уақыт қызмет атқарады. Олардың зақымдануы қартаюды тездетіп, созылмалы аурулардың пайда болуына ықпал етуі мүмкін.

Мутациялар мен қатерлі ісіктер:

Зақымданған бағаналы жасушалар дұрыс бөлінбеуі немесе бақылаусыз көбеюі мүмкін, бұл қатерлі ісіктердің пайда болуына әкелуі ықтимал.

«Ерекшелігі неде?» әдісі. бағаналы жасушалар типтерінің ерекшеліктерін сипаттау.

«Кілт сөздерді сәйкестендіру» әдісі бойынша оқу мақсатына сай тапсырма беріледі.

Бағаналық жасушаларды алыну жолына байланысты 3 негізгі типі бар. Негізгі үш типін анықтай отырып, бағаналы жасушалардың қасиеттерін сәйкестендіріңіз.

ФУНКЦИОНАЛДЫҚ САУАТТЫЛЫҚ ТАПСЫРМАСЫ

Оқушының аты-жөні: _____________________________________________сыныбы___________

1-тапсырма. «Сипатта, анықта,түсіндір» әдісі.

- Төменде берілген суретке атау бере отырып сипаттаңыз.

- Суреттің тиісті кілт сөздерін орналастырыңыз.

- Бағаналық жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін түсіндіріңіз.

- Суреттегі процесті түсіндіріңіз.

Дескриптор:

- берілген суретке атау береді және сипаттайды – 1 балл;

- суретке тиісті кілт сөздерді жазады – 1 балл;

- бағаналық жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін түсіндіреді – 1 балл;

- суреттегі процесті түсіндіреді – 1 балл;

Жеке жұмыс.

2-тапсырма. Бағаналы жасушалардың мағынасын түсіндіріңіз және анықтама беріңіз

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дескриптор:

-бағаналы жасушалардың мағынасын сипаттайды – 1 балл;

-бағаналы жасушалардың типтеріне анықтама береді – 1 балл;

3-тапсырма. Бағаналық жасушалардың негізгі топтары жайлы кестені толтырыңыз

Дескриптор:

-бағаналы жасушалар типтерінің алынуын сипаттайды – 2 балл;

-бағаналы жасушалар типтерінің маңызын түсіндіреді – 2 балл;

Оқушыға беретін мәтін

Бағаналык жасуша дегеніміз не?

Бағаналык жасуша дифференцияланбаған, маманданған жасушаларға айнала алатын жасушалар. Олар қажет болған кезде бөлініп, маманданып, белгілі бір жасушаға айналу арқылы мүшені қалпына келтіре алады. Қалыпты жағдайда олар бөлінбейді, өзгерісіз ұзақ уақыт сақталады.

Олардың негізгі көздері:

Эмбриондық дамудың бластоцист кезеңінде түзілген эмбриондар (эмбриондық бағаналык жасуша)

Ересек (сомалық) ұлпа (ересек бағаналык жасуша).

Осы екі жасуша да тері, бұлшық ет, сүйек жасушаларына айналу әлеуетке ие.

Ересек немесе сомалық бағаналык жасуша

Ересек бағаналык жасуша эмбриондық дамудан кейін денедегі кез келген ұлпада сақталып қалады. Олар сүйек кемігі, ми, қан, қан тамырлары, қаңқа бұлшық еттері, тері, бауырдан табылған. Олар ұзақ жылдар бойы қозғалыссыз, бөлшектенбеген күйде сақталып, тек зақымдану, жарақат немесе ауырған кезде ғана белсенділенеді.

Бұл жасушалар өздігінен жаңарып, көптеген ұқсас жасушаларды, тіпті жекелеген мүшелерді бастапқы қалпына келтіре алады. Олар дифференцияланып, түрлі жасушаларға айнала алады.

Эмбриондық бағаналык жасушалар

Эмбриондық бағаналык жасушалар адамның 4-5 күндік бластоцист фазасындағы эмбрионынан алынады. Бластоцист кезеңі дегеніміз зигота бірнеше рет бөлініп, 2, 4, 8, 16 жасушаға айналады. 4 кейде 6 күннен соң жатырға имплантацияланғанға дейінгі кезең. Эмбриондар, көбінесе ЭКО жасатқан кезде қалған эмбриондардан алынады.

Бластоцист ішкі (эмбриобласт) және сыртқы (трофобласт) жасушалық массадан тұрады. Трофобласт плацентаның бір бөлшегіне айналады да, эмбриобласт ересек ағзаның барлық құрылымдарының бастамасын береді. Эмбриобласттар эмбриондық бағаналык жасушалардың бастамасы, ағзаның кез келген жасушаларын түзуге қабілетті немесе тотипотентті жасушалар.

Қалыпты жүктілікте эмбрионның жатырға енгенге дейін балстоцист кезеңі, ал жатырға енгеннен соң 10 аптадан бастап ұрықтық даму жалғасады.  10аптаға дейін негізгі мүшелердің негізі қалыптасады.

Бағаналык жасушалар дифференциялануы бойынша бірнеше топтарға жіктеледі:

• Тотипотентті – кез келген жасушаға айналуға қабілетті жасушалар. Бұл ұрықтанудан кейінгі зиготаның бөлінуінен, бластоциста фазасында пайда болған жасушалар.

• Плюрипотентті – кез келген жасушаға айнала алатын жасушалар. Мысалы: эмбриондық дифференцациясының бастапқы кезеңінде  мезодерма, энтодерма, эктодермадан алынған эмбриондық бағаналык жасушалар.

• Мультипотентті – белгілі бір жасушалар тобына ғана айнала алатын жасушалар. Мысалы: қанның қызыл және ақ түйіршіктері мен тромбоциттерге айнала алатын, гемопоэтикалық (ересек) бағаналык жасушалар.

• Олигопотентті – бірнеше жасушаларға айнала алатын жасушалар. Мысалы: ересек бағаналык жасушалар мен миелоидты бағаналык жасушалар лимфоидті түрлері.

• Унипотентті –тек өз жасушаларына ғана айнала алатын, өздігінен қалпына келіге қабілетті, жасушалар. Мысалы: бұлшық еттік бағаналык жасушалар.

Эмбрионды бағаналык жасушалар эктра-эмбрионалдық мембрана мен пласцента жасушасына айнала алмайтындықтан көбінесе оларды тотипотенттен гөрі плюрипотентті деп атайды.

Бағаналык жасушалардың басақ жасушалардан ерекшеліктері:

1. Олар өзіне ұқсас жасушалар копияларын түзе алады.

2. Олар пісіп жетілгеннен соң 200 жуық жасуша түрлеріне(жүйке және бұлшық ет т.б) айналуға қабілетті.

Тотипотентті түрлері ең мықты, себебі дамудың ең ертедегі кезеңінде бластоцист фазасына дейін алынады. Олар дене жасушасының кез келген түріне айнала алуға қабілетті болғандықтан, ағзаны толығымен қалпына келтіретән әлеуетке ие.Бұлар ұрықтың құрылымына жатпайтын, экстраэмбрионалды жасушалар плаценталық жасушаларды да түзе алады.

Өсімдік жасушалары тотипотенттілікті тіршілік бойы сақтайтындықтан, өсімдіктің бір бөлшегі бүтін ағзаға айнала алады.

Ал адамдарда бластоцист түзлгендегі шардың ішінде эмбрионалдық бағаналык жасушалар қалыптасып, ағзаға қажетті кез келген жасушаларға айнала алады. Бірақ олар эмбрионнан тыс плаценталық жаушаға айнала алмайтындықтан адам ағзасынын толығымен жасай алмайды. Олар плюрипотентті.

Мультипотентті жасушалар белгілі бір топ жасушаны қалпына келтіре алады. Белгілі бір мүшені қалпына келтіруде өте маңызды рөл атқаратын жасушалар. . Стволовые клетки «Унипотентті» (мысалы, тері жасушалары) өз тіршілігін ұзарта алмайды және тек бір типтік жаушаны ғана түзуге қабілетті.

Тотипотентті және плюрипотенттілер ғана нағыз бағаналык жасушалар деуге болады. Дегенмен мультипотентті және унипотентті жасушалар да осы санатқа жатқызылады.

Гемопоэтикалық бағаналык жасушалар   барлық қан жасушаларын түзе алады: эритроциттер, лимфоциттер, Т-лимфоциттер, табиғи-киллерлер, нейтрофилдер, эозинофиллдер, базофилллдер, моноцитттер мен макрофагтар.

Мезенхималық бағаналык жасушалар  көптеген ұлпаларда кездеседі. Сүйек кемігіндегі жасушалар түзе алатын жасушалар: сүйек жасушалары, (остеобласттар мен остеоциттер), шеміршек жасушалары, (хондроциттер), май жасушалары (адипоциттер) және қанның түзілуін қамтамасыз ететін, стромалдық жасушалар жатады.  

Жүйкелік бағаналык жасушалар  мидың бағаналык жасушалары: жүйке жасушалары (нейрондар) нейрондық емес екі түрлі жасушалар-астроциттер мен олигодендроциттерді түзе алады.

Эпителиалдық бағаналык жасушалар асқорыту жолындағы крипталардың арасында кездеседі. Олар: сіңіруші жасушалар, созылыңқы жасушалар мен энтероэндокриндік жасушаларға айналады.

Тері бағаналык жасушалары эпидермистің базальды қабаты мен түк фолликулаларының негізінде қалыптасады. Эпидермалдық бағаналык жасушалар терінің беткі қабатында қорғаныш қабатын түзеді. Көптеген ауруларды емдеуде бағаналык жасушаларды қолдануға болады. Мысалы: жұлынның зақымдануы, жүрек аурулары, инсульт, диабет, остеоартрит, ревматоидты артрит.

Трансплантация үшін бағаналык жасушалардың:

• Ұлпаның қалпына келтірілуі үшін жеткілікті мөлшерде алынады

• Қажетті жасуша түріне дифференциялануы

• Трансплантациядан кейін қалыптасуы

• Трансплантациядан кейін өзге де ұлпалармен бірігісе алуы.

• Қалпына келтірілген ұлпаның өз жұмысын қалыпты атқаруға толық қабілетті болуы

• Қандай да бір зақым немесе зиян келтірілмеуі тиіс.

• Иммундық қабылдамауды (отторжение) болдырмау үшін жағдай жасалуы тиіс.

Бағаналы жасушаларды қолданудағы туындайтын мәселелер.

• Эмбриондық бағаналы жасушалар даму барысында кез келген жасуша түріне маманданып, өзгере алады;

• Эмбриондық бағаналы жасушалар шексіз көбейе алады және де олар ересек ағзаның арнайы химиялық командаларын ұғынып, қабылдай алмайды, себебі ол командаларды беретін бластоцистада ондай құрылғы жоқ;

• Ағзаға бұндай жасушаларды енгізу түрлі қатерлі ісік ауруларына немесе тератомалардың пайда болуына әкеп соқтырады;

• Трансплантациядағы бағаналы жасушаларды қолданудағы басты мәселе, олардың реципиент жасушалармен иммундық сәйкестікте болу-болмауы;

• Бағаналы жасушаларды қолданудағы этикалық мәселелердің туындауы.

• Бағаналы жасушаларды зерттеуде ғалымдардың жеткен жетістіктері.

Бағаналы жасушаларды қолданудағы қойылатын талаптар:

• Бағаналы жасушалардың саны қол жетімді мөлшерде болу қажет;

• Бағаналы жасушалардың дифференциациясы бағытты түрде жүруі қажет;

• Бағаналы жасушалар реципиент ағзада өмір сүре алуы қажет;

• Трансплантациялаудан кейін бағаналы жасушалар реципиент жасушада мамандана алу қажет;

• Трансплантация кезінде реципиент жасушаға ешқандай зақым келмеуі тиіс.