Как в костях рождается кровь — Мелоди Смит

Посмотреть урок полностью: https://ed.ted.com/lessons/how-bones-make-blood-melody-smith

Кости скелета кажутся прочными, словно камень, но на самом деле они испещрены бороздками. Внутри почти всех крупных костей скелета есть полая сердцевина, внутри которой находится мягкий костный мозг. Основу костного мозга составляют гемопоэтические, или кроветворные стволовые клетки. Именно трансплантация костного мозга порой является единственым шансом на выживание для больных с такими прогрессирующими заболеваниями крови, как лейкемия и лимфома. Как проводится эта процедура? Разъясняет Мелоди Смит.

Урок — Мелоди Смит, мультипликация — Artrake Studio

Каждую секунду по вашим кровеносным
сосудам движутся триллионы клеток,

совершая путешествие по всему
организму порой всего за одну минуту.

Все эти клетки
зарождаются в ваших костях.

Кости скелета кажутся
прочными, словно камень,

но на самом деле они испещрены бороздками.

Через бороздки в костях проходят
крупные и мелкие кровеносные сосуды.

Внутри почти всех крупных костей
скелета есть полая сердцевина,

внутри которой находится
мягкий костный мозг.

Костный мозг содержит жировую и
другие вспомогательные ткани,

но основную часть мозга составляют
гемопоэтические стволовые клетки.

Эти клетки постоянно делятся.

Они способны трансформироваться
в эритроциты,

лейкоциты и тромбоциты,

ежедневно посылая в кровоток

сотни миллиардов новых кровяных клеток.

Новые клетки поступают в кровоток

благодаря небольшим отверстиям
в малых капиллярах костного мозга.

Через капилляры

они оказываются в более крупных
кровеносных сосудах за пределами костей.

При подозрении на заболевание крови

причину патологии, как правило,
надо искать в костном мозге.

Онкологические заболевания
крови порождаются

генетическими мутациями стволовых клеток.

Сами по себе стволовые клетки
не злокачественные,

однако в результате
мутаций может произойти сбой

при дифференцировке стволовых клеток,

что в свою очередь приводит
к образованию раковых клеток.

Поэтому для больных с такими
прогрессирующими заболеваниями крови,

как лейкемия и лимфома,

наиболее эффективным лечением является
аллогенная трансплантация костного мозга,

при которой больному пересаживается
костный мозг донора.

Вот как это происходит.

Сначала извлекают гемопоэтические
стволовые клетки донора.

При этом, как правило,

гемопоэтические стволовые
клетки фильтруются —

кровь донора пропускают
через специальный аппарат,

который разделяет кровь на компоненты.

При другом способе трансплантации
производится взятие костного мозга

путём прокола подвздошной
тазовой кости донора.

Одновременно с этим пациента
готовят к трансплантации.

Для этого проводят высокодозную
химио- и лучевую терапию

с целью уничтожить
собственный костный мозг.

При этом погибают как злокачественные,
так и кроветворные стволовые клетки.

Такая терапия также ослабляет
иммунную систему человека,

в результате чего снижается
вероятность отторжения донорских клеток.

Наконец через венозный катетер реципиенту
начинают вводить стволовые клетки донора.

Сначала донорские клетки попадают
в периферический кровоток,

однако молекулы стволовых
клеток — хемокины, —

действующие подобно системе самонаведения,

быстро перенаправляют
эти клетки в костный мозг.

В течение последующих нескольких недель

они начинают делиться,

порождая новые, здоровые кровяные
клетки в организме реципиента.

Даже небольшое количество
гемопоэтических стволовых клеток

способно восстановить необходимый запас
костного мозга человека.

В результате пересадки костного мозга
у больного может также наблюдаться

эффект «трансплантат против опухоли»,

при котором иммунные клетки, образованные
благодаря костному мозгу донора,

начинают уничтожать
злокачественные клетки,

с которыми иммунная система
больного не справилась.

Эта иммунная реакция помогает побороть
даже трудноизлечимый рак крови.

Однако пересадка костного мозга
сопряжена с определёнными рисками,

в том числе с реакцией
«трансплантат против хозяина».

При этой реакции иммунные клетки донора

атакуют организм реципиента.

С таким опасным для жизни осложнением
сталкиваются порядка 30-50% реципиентов,

которым были пересажены клетки доноров,
не являющихся их идентичными близнецами,

или для которых стволовые
клетки были выделены

не из костного мозга, а из крови донора.

В таких случаях больным
назначают иммунодепрессанты,

или из донорской крови заранее
удаляют иммунные клетки

с целью снижения риска осложнений.

Но даже если пациенту удастся избежать
реакции «трансплантат против хозяина»,

есть риск, что его иммунная система
отвергнет донорские клетки.

Именно поэтому так важно сразу
подобрать наиболее подходящего донора.

Реакция иммунной системы
на чужеродные клетки определяется

основными фрагментами генетического кода.

Если фрагменты генетического кода
донора и рецепиента тождественны,

велика вероятность, что клетки донора

не будут отвергнуты
иммунной системой реципиента.

Поскольку гены передаются по наследству,
наиболее совместимые доноры —

брат или сестра реципиента.

Но у многих больных, которым требуется
трансплантация костного мозга,

нет подходящих родственных доноров.

Для таких пациентов поиск
осуществляется в регистре добровольцев,

готовых стать донорами костного мозга.

Чтобы попасть в регистр,

требуется всего лишь сдать защёчный
мазок на генетическую совместимость.

А взятие крови
для трансплантации, как правило,

осуществляется так же просто,
как обычный анализ крови.

Это простой способ спасти чью-то жизнь

ресурсами организма,
которые постоянно возобновляются.