11 сынып ЖМБ №26

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). §30. Бағаналы жасушалардың түрлері: эмбрионалды және соматикалық.

(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.

Шексіз даму қабілеті

Эмбрионалды бағаналы жасушалар адам денесіндегі кез келген ұлпаға айнала алады. Бұл қасиет медицинада органдарды қайта өсіру немесе белгілі бір ауруларды емдеу үшін үлкен мүмкіндіктер береді.

Қан өндіру зауыты

Адам сүйек кемігінде орналасқан ересек бағаналы жасушалар күніне шамамен 200 миллиард қызыл қан жасушасын өндіреді. Олар денеде қан түзілуін үздіксіз қамтамасыз етеді.

Өзіндік қалпына келу мүмкіндігі

Бағаналы жасушалардың басты қасиеттерінің бірі – өзін-өзі шексіз жаңарту қабілеті. Олар өздерін бірнеше рет көшіріп, жаңадан жасушалар түзеді.

Жануарлар тәжірибесі

Бағаналы жасушаларды зерттеу барысында ғалымдар жануарларда зақымдалған мүшелерді қайта өсіруді үйренді. Мысалы, тышқандардың жүрек тіндерін қайта қалпына келтіру тәжірибелері табысты болды.

Криоконсервацияның күші

Бағаналы жасушаларды төменгі температурада қатырып, оларды жылдар бойы сақтау мүмкіндігі бар. Бұл трансплантация немесе емдеу кезінде өте маңызды.

Клондау және бағаналы жасушалар

1996 жылы Долли қойы клондалған кезде, бағаналы жасушаларды қолдану әдістері де жетілдірілді. Клондау технологиясы бағаналы жасушалармен тікелей байланысты.

Ғарышта зерттеулер

Бағаналы жасушаларды ғарышта зерттеу ерекше нәтижелер берді. Микрогравитация жағдайында олардың көбею және дифференциация жылдамдығы жердегіге қарағанда өзгеше болады.

Медицинадағы революция

Бағаналы жасушаларды пайдалану арқылы Паркинсон ауруы, Альцгеймер, қант диабеті, жүрек-қан тамыр аурулары және қатерлі ісік сияқты ауруларды емдеудің жаңа әдістері пайда болуда.

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

Бұл кесте мониторинг процесін кезең-кезеңімен түсініп, оны тиімді жүргізу үшін қажет.

«Айырмашылығы неде?»

Оқушыларға екі түрлі мəтін немесе екі түрлі сурет көрсету. Екеуінің арасындағы айырмашылықты анықтауды сұрау. Жауаптарын дəлелдеп отыру.

«Эмбрионалды және соматикалық жасушалар»

«Сипатта, анықта,түсіндір» әдісі.

- Төменде берілген суреттерге атау бере отырып сипаттаңыз.

- Суреттің тиісті кілт сөздерін орналастырыңыз.

- Бағаналық жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін түсіндіріңіз.

- Суреттегі процесті түсіндіріңіз және салыстырыңыз.

(1-сурет)

(2-сурет)

(3-сурет)

(4-сурет)

(5-сурет)

(6-сурет)

(7-сурет)

Дескриптор:

- берілген суретке атау береді және сипаттайды – 2 балл;

- суретке тиісті кілт сөздерді жазады – 2 балл;

- бағаналық жасушаларды мамандандыру үдерісінің кезеңдерін түсіндіреді – 2 балл;

- суреттегі процесті түсіндіреді – 2 балл;

- эмбрионалды және соматикалық жасушаларды салыстырады – 2 балл;

ФУНКЦИОНАЛДЫҚ САУАТТЫЛЫҚ ТАПСЫРМАСЫ

Оқушының аты-жөні: _____________________________________________сыныбы___________

Тапсырма:
Бағаналы жасушалар туралы мәтінді оқып, төмендегі сұрақтарға жауап беріңіз.

Мәтін:
Бағаналы жасушалар – бұл арнайы мамандандырылмаған, өзін-өзі жаңартып, дененің кез келген ұлпасына айнала алатын жасушалар. Олар екі негізгі түрге бөлінеді: эмбрионалды бағаналы жасушалар және ересек (соматикалық) бағаналы жасушалар. Эмбрионалды жасушалар кез келген жасуша түріне айналуға қабілетті болса, ересек жасушалар белгілі бір шектеулі функцияларды атқарады.

Бағаналы жасушалар медицинада кеңінен қолданылады. Мысалы, сүйек кемігін трансплантациялау қан ауруларын емдеу үшін пайдаланылады. Сонымен қатар, бағаналы жасушалар жаңа органдарды өсіру және ауыр дерттерді емдеу үшін зерттелуде. Дегенмен, олардың қолданылуы этикалық мәселелерді де туындатады, әсіресе эмбрионалды жасушаларды қолдануға қатысты.

Сұрақтар:

Бағаналы жасушалардың негізгі қасиеттерін атаңыз.

Эмбрионалды және ересек бағаналы жасушалардың айырмашылығы неде?

Бағаналы жасушалардың медицинадағы қолданысы қандай?

Эмбрионалды бағаналы жасушаларды қолданудың қандай мәселелері бар?

Жауаптар:

Бағаналы жасушалардың негізгі қасиеттері:

Өзін-өзі жаңарту қабілеті.

Денедегі кез келген ұлпа немесе орган жасушасына айналу мүмкіндігі.

Эмбрионалды және ересек бағаналы жасушалардың айырмашылығы:

Эмбрионалды жасушалар барлық жасуша түріне айналуға қабілетті (плюрипотентті).

Ересек бағаналы жасушалар тек белгілі бір шектеулі жасуша түрлерін түзеді (мультипотентті).

Бағаналы жасушалардың медицинадағы қолданысы:

Сүйек кемігін трансплантациялау арқылы қан ауруларын емдеу.

Жаңа органдарды өсіру мүмкіндігін зерттеу.

Ауыр дерттерді емдеу, мысалы, Паркинсон ауруы немесе қант диабеті.

Эмбрионалды бағаналы жасушаларды қолданудың мәселелері:

Этикаға байланысты пікірталастар.

Эмбрионалды жасушаларды алу үшін эмбриондарды жою қажеттілігі.

Қоғамдық және діни көзқарастардың қайшылығы.

Бұл тапсырма функционалдық сауаттылықты тексеруге арналған және мәтіннен негізгі ақпаратты табу мен талдауға бағытталған.

Оқушыға беретін мәтін

Түбегейлі жасушалар (стволовые  клетки); (cytos trunci; лат. truncus — бағана, діңгек; грек, kytos — жасуша) - маманданбаған, сирек бөліну арқылы сан тұрақтылығы  өздігінен реттеліп отыратын жас  жасушалар популяциясы. Бұл жасушалардың ұрпақтары белгілі бір микроортада  әртүрлі бағытта жетіліп, бір-бірінен  құрылыс айырмашылықтары бойынша  ажырап, әртүрлі жасушаларға айналады. Жануарлар эмбриогенезінде діңгекті жасушалар сарыуыз қапшығының қабырғасындағы мезенхима жасушаларынан дамып  жетіліп, көпмүмкіндікті (полипотентті) жасушаларға айналады. Діңгекті жасушалар  — жануарлар организмінің жасына қарамастан, әр уақытта бөлінуге қабілеттілігін жоғалтпайды, яғни бөлінуге бейім; бірнеше бағытта жетіліп, ұрпақтары әр - түрлі жасушаларға айналады. Діңгекті жасушалардан сүйектің қызыл кемігінде қанның әртүрлі жасушалары дамиды. Лимфоциттер — сүйек кемігінен басқа қан жасау мүшелеріне өтіп, көбейіп, маманданып, эффекторлы жасушаларға айналады. Діңгекті жасушаларға қан капиллярларының (қылтамырлардың) адвентициальды жасушалары да жатады.

Бағаналы  жасушалар - таза  субстанция, ол өзінде  ешқандай  генетикалық  информацияны  сақтап тасымалдамайды. Бұл жасушалар  жүйке  жүйесіндегі зат алмасуды, қан  айналымды, жүрек, бүйрек қызметтерін  жақсартады. Иммунитеттің көтерілуін, қартаюдың алдын алуына мумкіндік туғызады. Олар  ешқандай  қатерлі зақымға ұшырамайды.

Өмір  сүру  барысында біздің ағзамыздағы  жасушалар үнемі өліп,   қайта қалпына келіп отырады. Бас миында  35  жыл сайын 30-дан  50-ге дейін нейрондар өле алады.  Ал бір  бағаналы  жасуша  барлық  ағзадағы бірнеше  мың  жасушаларды іске  қоса  алады, тек жүйке жасушаларынан  басқасын.

Бағаналы  жасуша – ол  ағзаның арнай жасушалары, ол өзін-өзі  жаңартуға және  дамытуға  қабілетті. Өсіп  келе  жатқан  ағзаның  (адам  немесе  жануар)    миллиардттаған   жасушалары  бір ғана  жасушадан, яғни  зиготадан дамиды. Бұл жалғыз жасуша  өзге ағза  жайлы ақпаратпен қоса, оның  ары  қарайғы даму  механизімін сақтайды. Эмбригонез  барысында ұрықтанған  аналық  жасуша  бөлігін, келесі  ұрпаққа генетикалық материалды  береді. Бұл эмбриондық    бағаналық жасушалар, олардың геномы  «нольдік  нүктеде»  орналасқан,  яғни     мамандығын  анықтайтын  механизімдер  іске  қосылмаған, олардан кез келген  жасушалар   түзілуі мүмкін.

Бағаналы жасушалардың алынуы және жіктелуі

Қазіргі кезде бағаналық  жасушалар деп – пісіп-жетілмеген немесе дифференцияланбаған (бөлшектерге  бөлінбеген) жасушаларды айтады, олар ұқсас жасушалар жасап шығаруға  қабілетті.

Бағаналық  жасушалардың қайта жаңаруы көптеген  генерация (бір түрден, бір тұқымнан  таралу) кезеңінде жүреді, нәтижесінде  жасуша клеткалары едәуір көбейеді. Бірақ бағаналық жасушалар ұзақ  уақыт арнайы сигналдармен «оятқанша»  «ұйқы» күйінде болады.

Дифференциялану  қабілетіне байланысты бағаналық  жасушалардың 3 негізгі түрі болады:

• Потипотентті бағаналық жасушалар - олар ағзаны түзетін тіңдер мен жасушалардың түрлі типтерін түзеді. Оған ұрықтанған жұмыртқа немесе зигота және екі кезектескен жасуша генерацияларын жатады.

• Плюрипотентті бағаналық  жасушалар – ағзаны құрайтын барлық клеткаларды құрамайды, тек көпшілігін жасап шығарады. Оған эмбриональды және фетальды бағаналық жасушаларды жатады.

• Мультипотентті бағаналық жасушалар – кейбір бағыттағы аз дифференцияланатын жасушалар типтерін жасайды. Мысалы: сүйек кемігінің гемопоэтикалық және мезенхимальды бағаналық жасушалары.

Бұл қатып калған жіктелу  емес. Шынында, плюрипотентті және мультипотентті бағаналық жасушалар өзгешілігі жөнінде көптеген мәліметтер анықталды. Бағаналық жасушалардың потенттілігі арнайы жасушалық типтің дифференциялануына бағытталған генетикалық бағдарламаның  қосылуына микроайналымдарының  шарттарымен өзгереді.

Эмбриональды  бағаналық жасушалар - аналық жасушаның шартында өте тығыз бірлескен ұрықтануы нәтижесінде түзіледі. Олар эмбриональды бағаналық жасушалар ретінде бластула стадиясында эмбрионнан өндіретін ішкі қабатын түзеді. Қазіргі кезде әлемде бірнеше оңдаған эмбриональды бағаналық жасушалар түрлері алынған. Осы жасушалар арнайы шарттар бойынша түрлі жасуша типтерін береді.

Фетальды бағаналы жасушалар – аборт жасалған ұрықтан алынатын арнайы клетка типі болып табылады.  Ол ұрықтың дамуында дененің түрлі мүшесінде айналып кетуі мүмкін. Дегенмен фетальды бағаналық жасушалармен зерттеулер жүргізу осы кезге дейін бірнеше типтерімен шектеледі. Олар нейрон - бағаналық жасушалар, ұйқы безінің негізін салушы жасушалар мен гермальды жасушалар.

Ересек адамдардың бағаналық жасушалары - дифференцияланбаған жасушалар. Олар ағзаның бүкіл өмірінде денеде жаңарып отырады немесе өздері тұрған тіндер типіне маманданады.

Ересектердің бағаналық  жасушаларының көздері - сүйек кемігі, қан, көз, бас миы, қанқа бұлшықеттері, тіс, бауыр, тері, асқазан-ішек жолы, қабырғасының ішкі қабаты және ұйқы безі.

Зерттеулерге қарағанда  ересектер бағаналық жасушаларының  бір бөлігі ғана мультипотентті екені  анықталады.

Мысалы, сүйек миының стромалық  мезенхимальды бағаналы жасушалары   шартында бас миы жасушасының 3 негізгі  түрін ажыратады, олар:

• Эпителий жасушалары

• Қанқа бұлшықеттері

• Кардиомиоциттер

Бағаналы жасушалардың қолданылуы және оларды пайдаланудағы  туындайтын мәселелер.

Ең бірінші бағаналы жасушалар  трансплантациясы сүйек кемігінің  гемопоетикалық жасушаларынан басталған. Ол осыдан 20 жыл бұрын жасарту  мақсатында жасалған, яғни касметологияда бастау алған.. Қазір гемопоетикалық бағаналы жасушалар басқа да ауруларды  емдеуге қолданылады. Мысалы: қан  жүйесінің қатерлі ісіктері (балалардағы  лейкоздың кейбір формалары). Қазіргі  гематология жүзден аса ауруларды  гемопоетикалық бағаналы жасушалардың транплантациясысыз жасай алмайды. Ақырғы жылдары гемопоетикалық  бағаналы жасушалар аутоимунды ауруларды, бүйрек және сүт безі қатерлі ісіктерін, ревматоидты арттрит, Крон ауруы, жайылмалы  склероз, артрит ауруларын тұрақты  сауығуға дейін емдейді.

Сүйек кемігінің стромалық (мезенхималық) бағаналы  жасушалары  ортапедиялық клиникада қолданылады. Негізгі көрсеткіштері - сынған сүйек ақауларын, бұзылған буын шеміршегінің қалпына келуін қамтамасыз етеді.

Мезенхимальді бағаналы жасушалар  кардиохирургиялық клиникада белсенді орын алады. Инфарктан кейін бұзылған кардиомиоциттерді қалпына келтіреді.

Гемопоэтикалық  бағаналық жасушалар, оның гемапоэздегі ролі.

Ересек бағаналық  жасушаларды  болашақта терапиялық қолданудың оптимистік болжамдары сүйек миының трансплантациясның тарихи жетістіктеріне байланысты.

Сүйек миының трансплантациясы қолдану лейкемиямен ауыратындардың тірі қалуын арттыру, туа біткен қан  бұзылыстары иммундық жүйе ауруларында  үлкен маңызы бар.

Гемопоэтикалық бағаналық  жасушалардың сүйек миының қалыпты  қызметін қалпына келтірудегі рөлін  алғаш рет 40 жылдай бұрын Тилл мен  Мак Кулох дәлелдеді.

Гемопоэтикалық  бағаналық жасушалардың екі сипаттамасы  бар:

• Бағаналық жасушалардың қосымша өздігінен жаңару арқылы өндіреді.

• Негізін салушы жасушалардың құрылуымен диффференциялауға «міндетті».

Соңғы қасиеті сүйек миының трансплантациясының негізгі идеологиясын құрайды.

Гемопоэтинді  бағаналық жасушаларды жүрек ауруларында қолдану.

Жүрек ауруларын емдеудің қазіргі кездегі әдістері қауіп-қатер  факторынан сақтандыру, ұзақ медикаментозды терапиядан (антиагреганттар, в-блокаторлар, АПТ ингиторлары және т.б) хирургиялық  емдеуден  (баллонды дилатация, тарылту, жасанды жел айдағыш және жүрек  трансплантациясы) тұрады.

Бірақ, жүрек трансплантациясына мұқтаж он адамның ішінде біреуі ғана сәйкес донор таба алады. Ал, көптеген дамыған елдерде ересек жастағы  адамдардағы жүректің ишемиялық  ауруы мүгедектікке ұшырап, өлімнің  жоғары болуының негізгі себебі болып  отыр. Ең тиімді перспективалық емдеу  әдіс медицинаның жаңа саласы регенеративті  және клеткалық қалпына-келтіру  терапиясы болып табылады. Жүрек  ауруларындағы жоғары летальділік  – миокардтың регенерацияға қабілетсіздігі.

Некрозға ұшыраған  немесе зақымдалған жасушалардың  орнын дәнекер тіні басады, ол  миокард қызметінің бірте-бірте  жоғалуына, жүректің жиырылғыштық  қасиетінің төмендеуіне және  жүрек жетіспеушілігінің қалыптасуына  әкеліп соқтырады. Жүректің ишемиялық  ауруын консервативті емдеу тек  симптоматикалық әдіс болып қалады. Мұндай жағдайда емдеудің ең  тиімді әдісі жүректі ауыстыру  болып табылады. Бірақ, соңғы жылдары  ағзаға сәйкес донордың тапшылығына  байланысты әлемде кардиотрансплантация  операциясы азаюда. Сол себепті  Батыс Европа елдерінде гемопоэтинді  бағаналық жасушаларды ГБЖ трансплантациялаудың  клиникалық мүмкіндіктеріне қызығушылық  жоғарылады.

Көп жағдайда экономикалық дамыған елдерде 2000 жылғы 1 млн халық  арасында 400-ге жуық операция жасалды.

Батыс Европаның, Австралияның, Жапонияның, Қытайдың 90 нан аса орталықтары  бағаналық жасушалар мен миының трансплантациясын зерттейтін Еуропалық  топ құрамына енді. Еуропалық тіркеу мәліметтері бойынша склероз, қызыл  жегі, миастения, ревматоидты артрит, жүйелік васкулит, Крон ауруы т.б сияқты ауыр науқастарға ГБЖ-ды қондыру ойдағыдай табысты жүргізілді. ГБЖ-ды жүрек-қантамырлар ауруларында трансплантациялау жөнінде аздаған мәліметтер сыры ашылған. Бірақ бұл әдісті әрі қарай медицинада қолданып дамыту үшін көптеген қызықты экспериментальды және клиникалық мәліметтер қоры жиналды.

Миокард инфарктісінде  зақымдалған миокардты ГБЖ мен  қайта қалпына келтіруді жануарларға  тәжірибеде жасау арқылы АҚШ-тың  Ұлттық Денсаулық Институты зерттеді.

Эмбриональді  бағаналық жасушалардың негізгі  мақсаты - ағзадан тыс егу арқылы эммбриональдық бағаналық жасушаларды инсулин өндіретін ұйқы безінің бета-жасушаларына дифференциялау технолгиясын жасап шығару. Бұл жасушалар қант диабетін емдеуге қажет.

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.