Tüvirakk
Tüvirakud on keha rakud (somaatilised rakud), mis võivad jaguneda ja diferentseeruda.
Organismi kasvades spetsialiseeruvad tüvirakud ja võtavad üle spetsiifilised funktsioonid. Näiteks küpsetes kudedes, nagu nahk, lihased, veri, luud, maks, närvid, on kõik erinevat tüüpi rakud. Kuna tüvirakud ei ole veel diferentseerunud, võivad nad muutuda mingiteks spetsialiseerunud rakkudeks. Organismid kasutavad tüvirakke ka kahjustatud rakkude asendamiseks.
Tüvirakke leidub enamikus, kui mitte kõigis taimedes ja loomades. Nad jagunevad ja diferentseeruvad mitmesugusteks rakutüüpideks. 1960. aastate uurimistulemused tüvirakkude valdkonnas kasvasid välja.
Imetajate tüvirakkude kaks peamist tüüpi on embrüonaalsed tüvirakud ja täiskasvanud tüvirakud, mida leidub täiskasvanud kudedes. Arenevas embrüos võivad tüvirakud diferentseeruda kõikideks spetsialiseerunud embrüokudedeks. Täiskasvanud organismides toimivad tüvirakud organismi remondisüsteemina, täiendades spetsialiseerunud rakke, kuid säilitades ka vere, naha ja soolestiku kudede normaalset voolavust.
Tüvirakke saab kasvatada koekultuuris. Kultuuris saab neid muundada spetsialiseerunud rakkudeks, näiteks lihaste või närvide rakkudeks. Täiskasvanute väga plastilisi tüvirakke saab võtta erinevatest allikatest, sealhulgas nabanöörivere ja luuüdi hulgast. Praegu kasutatakse neid meditsiinilistes ravimeetodites ja teadlased loodavad, et tüvirakke kasutatakse tulevikus paljudes ravimeetodites.
Inimese embrüonaalsed tüvirakud A: rakukolooniad, mis ei ole veel diferentseerunud. B: Närvirakud
Embrüonaalsed tüvirakud
Embrüonaalsed tüvirakud (ES-rakud) on tüvirakud, mis on võetud varajase staadiumi embrüo, nn blastotsüsti sisemisest rakumassist. Inimese embrüod jõuavad blastotsüsti staadiumisse 4-5 päeva pärast viljastamist. Sel ajal koosnevad nad 50-150 rakust.Tüvirakkude seisundit ja seda, milliseks tütarrakud muutuvad, mõjutavad embrüo teiste rakkude signaalid.
Inimese embrüonaalsete tüvirakkude koloonia
Täiskasvanute tüvirakud
Täiskasvanud tüvirakud eksisteerivad kogu kehas pärast embrüonaalse arengu lõpuleviimist. Neid leidub erinevat tüüpi kudede sees ja nad jäävad jagunemata seisundisse kuni haiguse või koekahjustuse tekkimiseni. Nad on püsivalt muutunud spetsialiseerunud rakkudeks ja kaotanud võime jaguneda ja spetsialiseeruda edasi. Täiskasvanud tüvirakkude eelis on see, et see tagab väiksema tõenäosuse, et need hüljatakse. Puuduseks oleks see, et nende saamine on piiratud.
Taimede tüvirakud
Taimede tüvirakud ei ole spetsialiseerunud ja neist võib areneda mis tahes tüüpi taimne rakk. Nad spetsialiseeruvad juurte, lehtede või õite rakkudeks. Tüvirakud asuvad meristeemis, juure ja varre tipus. Nad võimaldavad kasvu jätkumist.
Taimede kloonimine
Need on taimed, mis on kasvatatud pistikutest (seega sama taim). Nad on kastetud hormoonide juurdekasvatuspulbrisse, et arendada suuremad juurestikud. Nad muutuvad kudedeks (nt kileem ja floem) ja organiteks (nt juured, lehed ja õied), muutudes seega täiesti uueks taimeks.
Taimede kloonimine on odav viis uue taime tootmiseks.
Tüvirakud meditsiinis
Mõnda vähki võib ravida tüvirakkude abil. Leukeemia, valgete vereliblede (WBC) vähk, on üks näide.
Sellel protsessil on kaks etappi:
- Kemoteraapia ja kiiritusravi, et tappa vähkkasvaja valgelibled ja peatada nende tootmine. See võib aga jätta patsiendi tugevalt kahjustatud immuunsüsteemi, millega kaasneb nakkusoht.
- tervet tüvirakke sisaldava luuüdi siirdamine (normaalsete WBC-de tootmiseks).
Küsimused ja vastused
K: Mis on tüvirakud?
V: Tüvirakud on keha rakud (somaatilised rakud), mis võivad jaguneda ja diferentseeruda. Nad ei ole veel spetsialiseerunud mingiks konkreetseks rakutüübiks, kuid nad võivad muutuda mingiks spetsialiseerunud rakuks.
K: Kus leidub tüvirakke?
V: Tüvirakke leidub enamikus, kui mitte kõigis taimedes ja loomades.
K: Millal algas tüvirakkude uurimine?
V: Teadusuuringud tüvirakkude valdkonnas kasvasid välja 1960. aastate avastustest.
K: Millised on imetajate tüvirakkude kaks peamist tüüpi?
V: Imetajate tüvirakkude kaks suurt tüüpi on embrüonaalsed tüvirakud ja täiskasvanud tüvirakud, mida leidub täiskasvanud kudedes.
K: Kuidas kasutavad organismid tüvirakke?
V: Organismid kasutavad tüvirakke kahjustatud või kaotatud kudede asendamiseks ning vere, naha ja soolestiku kudede normaalse käibe säilitamiseks.
K: Kuidas saavad teadlased kasutada tüvirakke?
V: Teadlased saavad neid kasutada meditsiinilistes ravimeetodites ja loodavad, et neid kasutatakse tulevikus paljudes ravimeetodites.
