Juveniilne artriit

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Juveniilne artriit on alla 16-aastastel lastel esinev kliiniliselt heterogeenne, idiopaatiliste artriitide gruppi kuuluv haigus.

Juveniilse artriidi patogeneesis on olulisel kohal geneetiline soodumus ja keskkonnategurid. Sellega kaasneb sageli kasvupeetus. Krooniline haigus võib viia amüloidoosi ja fataalsete tüsistustni.

Sisukord

Juveniilse artriidi alatüübid

1. Süsteemne artriit

Süsteemsele artriidile on iseloomulikud üle kahe nädala kestev kõrge hektiline palavik, lümfadenopaatia ja hepatosplenomegaalia. Haigestumise kõrgperiood on keskmiselt kahe aasta vanuses. Üldjuhul süsteemsed nähud taanduvad mõne aasta jooksul ning kujuneb välja polüartriit.

2. Persisteeruv oligoartriit

Persisteeruv oligoartriit esineb enamasti tütarlastel. Kõrgaeg on kolme aasta vanuses. Selle haigusega kaasneb sageli uveiit. Peamised haiguskolded paiknevad põlvedes, õlaliigestes ja randmetes. Esinevad meeleolumuutused, rahutus ja söögiisu puudumine. Raskema kuluga haiged võivad jääda pimedaks.

3. Veniva kuluga oligoartriit

Oligorartriidile on iseloomulik oligoartikulaarne algus, mis hiljem muutub krooniliseks polüartriidiks. Paari aasta jooksul kujuneb välja liigesepuudulikkus.

4. RF-positiivne polüartriit

RF-positiivne polüartriit tekib üldjuhul teismeliseeas, esinevad ulatuslikud liigesedestruktsioonid. Tüdrukutel esineb see sagedamini kui poistel.

5. RF-negatiivne polüartriit

RF-negatiivse polüartriidi korral kujuneb liigesejäikus ja tekivad kontraktuurid.

6. Entesiiidega artriit

Entesiitidega artriit esineb sagedamine poisslastel ning saab alguse teismeliseeas. Tüüpilisteks nähtudeks on entesiit, perifeerne artriit. Tulevikus kujuneb entesiitidega artriidihaigetel välja spondüliit.

7. Psoriaatiline artriit

Psoriaatilise artriidi eelduseks on psoriaasi olemasolu. Tüüpilteks nähuks on artriit sõrmeliigeste ja varvaste piirkonnas.

8. Klassifitseerimata artriit

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Bakteriaalne endokardiit

Bakteriaalne endokardiit on pahaloomuline südame sisekestapõletik. Selle põhjustajaks 

on streptokokid ja harvemini teised pisikud, nagu stafülokokk, pneumokokk või gonokokk.

Kroonilisest haigusest tingitud aneemia

Kroonilisest haigusest tingitud aneemia ehk kroonilise haiguse aneemia on aneemia vorm. See kujutab endast vere hemoglobiinitaseme langust, mida põhjustab mingi infektsioon või krooniline haigus. Tavaliselt lühendab haigus või infektsioon punaliblede eluiga ja vähendab punaliblesid tootva luuüdi aktiivsust, mille tagajärjel tekib kerge või mõõdukas aneemia.

Tekkepõhjused

Sagedamini põhjustavad aneemiat järgmised haigused:

• bakteriaalne endokardiit ehk südame sisekesta põletik, mida põhjustavad bakterid;
• osteomüeliit ehk äge mädane luupõletik;
• juveniilne reumatoidartriit;
• põletikuline soolehaigus;
• reuma;
• krooniline neerupuudulikkus (neerud ei suuda küllalt palju erütropoetiini toota, kuid just see aine paneb luuüdi hemoglobiini tootma);
• süsteemne erütematoosne luupus.

Sümptomid

• kroonilise haiguse või infektsiooni esinemine;
• kahvatus;
• väsimus;
• nõrkus;
• peavalu;
• unisus;
• õhupuudustunne (aneemia põhjustab organismis hapnikuvaegust);
• pearinglus.

Ravi

Haigusest tingitud aneemia puhul tuleb kõigepealt välja ravida põhihaigus, tavaliselt taastub organismi normaalne rauatasakaal siis juba ise. Mõnikord antakse raviks erütropoetiini.

Embrüonaalsed tüvirakud

Embrüonaalsed tüvirakud on pluripotentsed tüvirakud, mis on saadud embrüo varajase staadiumi blastotsüsti sisemisest rakumassist.  Inimese embrüo jõuab blastotsüsti staadiumisse 4–5 päeva pärast viljastumist, koosnedes ligikaudu 50–100 rakust. Inimese embrüonaalsete tüvirakkude saamine püstitab palju eetilisi probleeme, sest viljastatud munarakk hävineb sisemise rakumassi isoleerimisel.

Inimese embrüonaalsed tüvirakud koekultuuris koos hiire fibroblastidest toiterakkudega

Omadused

A – tüvirakk; B – eellasrakk; C – diferentseerunud rakk; 1 – sümmeetriline rakujagunemine; 2 – asümmeetriline rakujagunemine; 3 – eellasrakkude jagunemine; 4 – pöördumatu diferentseerumine. Tüviraku jagunemisel tekkivatest tütarrakkudest jääb osa edasi tüvirakkudeks (st säilitavad oma diferentseerumata oleku), osa aga alustab diferentseerumist spetsialiseerunud rakkudeks. Embrüonaalsete tüvirakkude diferentseerumist hoitakse ära koekultuuri spetsiifilise söötmega, et tagada pluripotentsete rakkude säilimine

Teadustöös enimkasutatavate inimese ja hiire embrüonaalsete tüvirakkude diameeter on vastavalt ligikaudu 14 ja 8 μm. Embrüonaalseid tüvirakke iseloomustab nende kaks eriomadust:

• pluripotentsus,
• võime paljuneda lõputult.

Embrüonaalsed tüvirakud on pluripotentsed, mis tähendab, et nad suudavad diferentseeruda kõikideks primaarseteks lootelehtedeks: välimine (ektoderm), keskmine (mesoderm) ja sisemine (endoderm). Täiskasvanud inimese kehas kuulub igasse lootelehte rohkem kui 220 rakutüüpi. Pluripotentsus eristabki embrüonaalsed tüvirakke täiskasvanu (somaatilistest) tüvirakkudest, sest embrüonaalsed tüvirakud panevad aluse kõigile keharakutüüpidele, kuid somaatilised tüvirakud on multipotentsed ehk nende diferentseerumisvõime on piiratud.

Spetsiifilises kasvukeskkonnas säilitavad embrüonaalsed tüvirakud oma piiramatu jagunemisvõime. See võimaldab embrüonaalseid tüvirakke kasutada edukalt teadustöös ja loodetavasti ka tuleviku meditsiinilises taastusravis.

Arvatakse, et embrüonaalsete tüvirakkude plastilisust ja potentsiaali piiramatuks paljunemiseks saab kasutada taastusravis ja vigastatud või haigete kudede asendamiseks. Meditsiinis võiks pluripotentsete tüvirakkude abil ravida palju vere ja immuunsüsteemiga seotud haigusi ja häireid, vähkkasvajaid, laste diabeeti, Parkinsoni tõbe ja selgroovigastusi. Lisaks tüvirakuteraapia eetilistele probleemidele, on teiselt inimeselt (allogeensel) tüvirakkude siirdamisel takistavaks teguriks ka doonori ja vastuvõtja sobimatus. Koesobivuse probleemi lahendamisel võivad abiks olla inimese enda somaatiliste tüvirakkude kasutamine, terapeutiline kloonimine, tüvirakupangad või kindlate faktoritega reprogrammeeritud somaatiliste rakkude kasutamine (indutseeritud pluripotentsed tüvirakud). Embrüonaalseid tüvirakke kasutatakse ka inimese varajase arengu ja geneetiliste haiguste uurimiseks ning in vitro süsteemina toksikoloogilistes katsetustes.

Uuringute ajalugu

1964. aastal eraldati teratokartsinoomist, mis oli sugurakkudest tekkinud kasvaja, kindel rakutüüp. Need teratokartsinoomist eraldatud rakud paljunesid ja kasvasid rakukultuuris nagu tüvirakud ja on tänapäeval tuntud kui embrüonaalse vähi rakud. Sarnase välimuse ja diferentseerumise potentsiaali (pluripotentsus) tõttu hakati embrüonaalse kartsinoomi rakke kasutama hiire varajase arengu in vitro mudelina. Teratokartsinoomi arengu jooksul tekivad embrüonaalse kartsinoomi rakkudes geneetilised mutatsioonid ja ebanormaalne karüotüüp. Sellised geneetilised kõrvalekalded tekitasidki vajaduse normaalsete pluripotentsete rakkude eraldamiseks blastotsüsti sisemisest rakumassist.

1981. aastal eraldati esimest korda hiire embrüonaalsed tüvirakud kahes erinevas teadustöörühmas. Martin Evans ja Matthew Kaufman Cambridge'i Ülikooli geneetika osakonnast avaldasid juulis uue protseduuri, mis võimaldas kasvatada hiire embrüoid emakas, suurendades rakkude arvu ja saades embrüost embrüonaalsed tüvirakke. Gail R. Martin San Francisco California Ülikooli anatoomia osakonnast avaldas oma artikli detsembris ja mõtles välja termini "embrüonaalne tüvirakk". Ta näitas, et embrüoid saab ka in vitro kasvatada ning hiljem saab neist ka embrüonaalseid tüvirakke. 1998. aastal toimus aga läbimurre, sest James Thomsoni juhitud Wisconsin-Madisoni Ülikooli teadlased olid esimesed, kes töötasid välja metoodika inimese embrüonaalsete tüvirakkude isoleerimiseks ja kasvatamiseks rakukultuuris.

Embrüonaalsete tüvirakkude saamise ja kasvatamise meetodid ja tingimused

Blastotsüst kinnitumas emaka limaskestale

Inimese embrüonaalsete tüvirakkude saamine. In vitro viljastamise protseduuris kasutatakse algselt mitmeid munarakke ja tekkinud embrüotest valitakse välja parimad. Ülejäävaid embrüoid, mida kliiniliselt ei kasutata või mis on sobimatud implantatsiooniks patsienti, saab doonori nõusolekul annetada. Nendest annetatud embrüotest, mis muidu hävitataks, saadaksegi inimese embrüonaalsed tüvirakud. Blastotsüstistaadiumis olevast embrüost eraldatakse sisemine rakumass, kasutades mehaanilist lahkamist ja immunokirurgiat. Saadud sisemine rakumass pannakse kasvama abirakkudele ehk toiterakkudele. Sisemise rakumassi rakud kinnituvad ja jagunevad veelgi, moodustades inimese embrüonaalsed diferentseerumata rakud. Neid rakke toidetakse iga päev ja passeeritakse kas ensümaatiliselt või mehaaniliselt iga nelja kuni seitsme päeva tagant. Diferentseerumise tekkimiseks eraldatakse embrüonaalsed tüvirakud abirakkudelt, et moodustuksid embrüonaalsed kehad, kasutades selleks seerumit või muid diferentseerumist soodustavaid meetodeid.

Hiire embrüonaalsete tüvirakkude saamine. Embrüonaalsed tüvirakud eraldati emase doonorlooma varajase embrüo sisemisest rakumassist. Martin Evans ja Matthew Kaufman teatasid meetodist, mis võimaldab hiire embrüo implantatsiooni edasi lükata ja seega kasvatada sisemist rakumassi. Selle protsessi käigus eemaldatakse doonorema munasarjad ja hormoonkeskkonna muutmiseks manustatakse progesterooni, mistõttu embrüod ei kinnitu emakas. Embrüod võetakse ära pärast 4–6 päeva sellises emakasiseses keskkonnas kasvamist ja pannakse kasvama in vitro keskkonda, kuni sisemine rakumass moodustab "munakujulise" struktuuri, mis seejärel muudetakse omakorda üksikrakuliseks ja külvatakse mitomütsiin C-ga (fibroblastide mitoosi vältimiseks) töödeldud fibroblastidele. Üksikrakuliselt kasvatades tekivad klonaalsed rakuliinid. Evans ja Kaufman tõestasid, et sellises rakukultuuris kasvanud hiire rakud suudavad moodustada nii teratoomi kui ka embrüonaalseid kehi, samuti in vitro diferentseeruda, mis kõik kinnitab, et need rakud on pluripotentsed.

Gail Martin eraldas ja kasvatas hiire embrüonaalseid tüvirakke teisiti. Ta eemaldas doonorema embrüod umbes 76 tundi pärast kopulatsiooni ja kasvatas neid öö läbi seerumit sisaldavas söötmes. Kasutades mikrokirurgiat, eraldas ta järgmisel päeval hiire hilise blastotsüsti sisemise rakumassi. Kasvatas seda eraldatud sisemist rakumassi spetsiaalsel söötmel ja mitootiliselt inaktiveeritud fibroblastidel. Nädala pärast ilmusid rakukolooniad, mis kasvasid hästi koekultuuris ja olid pluripotentsete omadustega. Seda näitas rakkude võime moodustada teratoome, diferentseeruda in vitro ja moodustada embrüonaalseid kehi. Martin viitas neile rakkudele kui embrüonaalsetele tüvirakkudele.

Tänapäeval teatakse, et koekultuuris rutiinselt kasutatav seerum sisaldab luu morfogeneetilist valku (BMP) ja toiterakud toodavad leukeemiat inhibeerivat faktorit (LIF), mis on vajalikud hiire embrüonaalsete tüvirakkude diferentseerumise takistamiseks. Need faktorid on äärmiselt olulised hiire embrüonaalsete tüvirakkude efektiivseks kasvatamiseks. Samuti on näidatud, et embrüonaalsete tüvirakkude isoleerimise efektiivsus sõltub hiireliinist. Tänapäeva teadustöös kasutatakse hiire embrüonaalseid tüvirakke transgeensete hiirte, kaasa arvatud knock-out hiirte, tegemiseks.

Inimese embrüonaalsete tüvirakkude loomine on palju keerulisem ja seisab silmitsi eetiliste probleemidega. Seega on paljud teadustöörühmad lisaks inimese embrüonaalsete tüvirakkude uurimisele pühendunud ka indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude loomisele.

Võõrpäritolu (ksenogeensete) komponentide probleem tüvirakkude kasvatamisel koekultuuris

Ajakirja Nature Medicine internetiväljaanne avaldas 24. jaanuaril 2005 uurimuse, mis väitis, et inimese embrüonaalsed tüvirakud, mida kasutatakse föderaalseadusega rahastatud teadustöös, on saastunud inimesele mitteomaste molekulidega, mis on tulnud rakkude kasvukeskkonnast. Hiire ja teiste loomade rakkude kasutamine abirakkudena aktiivselt jagunevate rakkude pluripotentsuse säilitamiseks on aga väga levinud meetod. San Diego California Ülikooli teadlaste sõnul seadis embrüonaalsete tüvirakkude kasutamise inimeses ohtu söötmes leiduv inimesele mitteomane siaalhape.

Seevastu väljaande Lancet Medical Journal internetiversioon avaldas 2005. aasta 8. märtsil üksikasjaliku ülevaate, kuidas täielikult raku- ja seerumivabadel tingimustel saadi inimese embrüost uus tüvirakuliin. Need rakud suutsid rohkem kui kuus kuud olla diferentseerumata prolifereeruvas olekus ning moodustada kõige kolme lootelehte rakke nii in vitro tingimustes kui ka teratoomides. Need omadused säilisid edukalt (rohkem kui 30 passeerimisel) ka loodud rakuliinidel.

Doonor-vastuvõtja mittesobivuse vähendamine

Mitmed teadustöörühmad tegelevad embrüonaalsetest tüvirakkudest saadud diferentseerunud rakkude doonor-vastuvõtja mittesobivuse vähendamisega nende siirdamisel patsienti. Üheks võimaluseks oleks patsiendiga geneetiliselt identsete embrüonaalsete tüvirakkude tegemine, kasutades terapeutilist kloonimist.

Alternatiivseks võimaluseks mittekloonitud embrüonaalsete tüvirakkude teraapias on paljude võimalikult erinevate geneetilise taustaga tüvirakuliinide tegemine. Suurima sarnasusega liini kasutamine võimaldaks kohandada ravi vastavalt patsiendile, langetades mittesobivuse riski.

Ohutus: kasvajate tekke riski vähendamine

• Embrüonaalsete tüvirakkude terapeutilisel transplantatsioonil patsienti on suurimaks probleemiks nende võime moodustada kasvajaid, kaasa arvatud teratoome. Sellest tulenevalt peatati ohutuse huvides esimesed embrüonaalsete tüvirakkude kliinilised katsetused, kuigi kasvajaid ei täheldatud.
• Peamine strateegia ohutuse tõstmiseks embrüonaalsete tüvirakkude kasutamises meditsiinis on nende diferentseerimine mõneks kindlaks rakutüübiks (nt närvi-, lihas-, maksarakuks), millega väheneb tüvirakkude tumorigeensus. Pärast diferentseerumist sorteeritakse rakud voolutsütomeetria abil ning tehakse täiendav puhastamine, et saada homogeenne populatsioon.

Esimene kliiniline uuring

I faasi kliinilised katsetused embrüonaalsetest tüvirakkudest saadud oligodendrotsüütide (aju ja seljaaju rakutüüp) transplantatsioonil seljaajuvigastusega isikutele toimusid 2009. aasta 23. jaanuaril. Need said USA toidu- ja ravimiameti heakskiidu ning sellest sai seega maailma esimene inimese embrüonaalsete tüvirakkude inimkatse. Uuringud, mis viisid selle teadusliku saavutuseni, teostasid Hans Keirstead ja tema kolleegid California Ülikoolis Irvine'is.

Nende sooritatud eksperimendis diferentseeriti inimese embrüonaalseid tüvirakke oligodendrotsüütideks ja kasutati transplantatsiooniks. Tulemused näitasid liikumisaktiivsuse taastumist seljaajuvigastusega rottides seitse päeva pärast inimese diferentseeritud tüvirakkude transplantatsiooni. Antud I faasi kliinilises uuringus valiti umbes kaheksa kuni kümme parapleegikut (mõlemapoolselt halvatud), kelle vigastused tekitati vähem kui kaks nädalat enne katsetuste algust, et rakke saaks süstida enne võimaliku armkoe teket. Teadlased rõhutasid, et antud uuringu puhul ei oodatudki patsientide täielikku tervenemist ja kogu liikuvuse taastumist. Uurijad väitsid saadud tulemuste põhjal, et müeliintupe taastumine ja liikuvuse suurenemine on võimalikud.

Esimene teostatud uuring oligi põhiliselt protseduuride ohutuse testimiseks ja oodatud tulemuste korral võib see viia edasiste uuringuteni, kuhu kaasatakse raskemate puuetega inimesi. Uuringud pandi ootele 2009. aasta augustis, kui mitmest käsitletud rotist leiti väike hulk mikroskoopilisi tsüste, kuid keeld tühistati 2010. aasta 30. juulil.

Esimese inimpatsiendi raviks kaasati ja manustati embrüonaalseid tüvirakke Atlantas 2010. aasta oktoobris. Tüvirakuteraapia eestvedaja Geron Corporation arvates kulub tüvirakkudel jagunemiseks mitu kuud ning enne pole võimalik hinnata teraapia edukust või läbikukkumist.

Võimalik meetod uue rakuliini saamiseks

23. augustil 2006 avaldas ajakirja Nature teaduslik internetiväljaanne Robert Lanza kirjutise, mis väitis, et tema meeskond on leidnud võimaluse embrüonaalsete tüvirakkude eemaldamiseks embrüot lõhkumata. Selline tehniline areng võimaldas teadlastel teha tööd uute embrüonaalsete tüvirakkudega, kasutades USA-s avaliku sektori finantseeringuid, samal ajal kui föderaalne rahastamine oli piiratud ja sai kasutada ainult embrüonaalseid tüvirakke, mis olid eraldatud enne 2001. aasta augustit. 2009. aasta märtsis piirang tühistati.

On teada, et viies diferentseerunud rakkudesse kolm geeni (Oct4, Sox2 ja Klf4), saab teha embrüonaalsete tüvirakkude sarnaseid pluripotentseid tüvirakke. Need geenid "reprogrammeerivad" diferentseerunud rakud pluripotentseteks tüvirakkudeks, võimaldades pluripotentsete tüvirakkude teket embrüot kasutamata. Kuna embrüonaalsete tüvirakkude eetilised probleemid on just seotud nende saamisega embrüotest, usutakse, et reprogrammeerimine "indutseeritud pluripotentseteks tüvirakkudeks" võib olla sobivam lahendus. Nii inimese kui ka hiire rakke saab selle meetodiga reprogrammeerida, saades embrüot kasutamata pluripotentseid tüvirakke.

Arvatakse, et patsiendispetsiifilisi embrüonaalseid tüvirakuliine saaks kasutada rakulises asendusravis. Samuti saaks indutseeritud pluripotentsuse metoodika abil arendada embrüonaalsete tüvirakkude liine, mis on saadud erinevate geneetiliste haigustega patsientidelt ja saada seega hindamatu mudel nende haiguste uurimiseks.

Esimene märk sellest, et indutseeritud pluripotentsete rakkude teraapia võib viia uue ravini, oli 6. detsembril 2007 ajakirjas Science avaldatud artikkel, kus Rudolf Jaenischi juhitud uurimisgrupp kasutas seda hiirte sirprakulise aneemia ravis.

16. jaanuaril 2008 teatas California ettevõte Stemagen, et nad lõid täiskasvanult saadud naharakkudest esimese kloonitud inimembrüo. Neist embrüotest oleks võimalik võtta patsiendiga sobivaid embrüonaalseid tüvirakke.

Embrüonaalsete tüvirakkude kasutamine inimese geneetiliste häirete mudelina

Mitmed teadusgrupid on hakanud embrüonaalseid tüvirakke kasutama inimese geneetiliste häirete mudelina. Seda on tehtud rakke geneetiliselt manipuleerides või viimasel ajal ka kasutades pigem implantatsioonieelse geneetilise diagnoosiga (PGD) rakke. Selline lähenemine võib olla väärtuslik erinevate haiguste (nt fragiilse X-i sündroom, tsüstiline fibroos) ja ka nende geneetiliste haiguste uurimises, millel ei ole veel usaldusväärset mudelsüsteemi.

CD-rakkude pinnatunnuste klassifitseerimissüsteem

CD-rakkude pinnatunnuste klassifitseerimissüsteem (inglise cluster of differentiation; lüh CD) on rakkude pinnal ekspresseeruvate antigeenide numbrilise märgistamise ehk klassifitseerimissüsteem.

CD-klassifikatsioonisüsteem kooskõlastati 1982 aastal Pariisis peetud 1st International Workshop and Conference on Human Leukocyte Differentiation Antigens (HLDA) konverentsil.

Algselt kasutati laborites CD-klassifitseerimissüsteemi valdavalt leukotsüütide antigeenide numbrilise märgistamise ehk klassifitseerimissüsteemina, hiljem lisandusid ka teised rakud.

Inimestel on klassifitseeritud 350 CD-markerit (2009) (näit CD1, CD2, CD3, CD4, CD5, CD7, CD8, CD9, CD10, CD11c, CD46, ... , CD150, CD152, CD279,...).

CD-d ehk diferentseerumise markerid

 CD-d ehk CD-molekulid täidavad organismis erinevaid ülesandeid, osaledes nii signaalrakkude, retseptoritena, osad vajavad diferenseerumiseks ensüümide kaasabi ja osad markerid leiavad kasutust kliinilises meditsiinis.

Harilikult loetakse või mõõdetakse rakkude diferentseerumise markereid vooltsütomeetria meetodil. Rakkude populatsioon tähistatakse kas '+' või '-' märgiga. Kui eristunud molekul avaldub raku pinnal lisatakse molekuli tähisele ülaindeksiga '+'. Kui diferentseerunud molekuli pinnal diferentseerumise markerit ei tuvastata siis lisatakse molekuli tähisele ülaindeksiga '-'. Näiteks "CD34⁺ CD31^-" on rakk, mille pinnal on ekspresseerunud CD34, kuid mitte CD31 molekul. Diferentseerumismarkereid võidakse kirja panna ka järgmiselt: CD3⁺CD8^- lümfotsüüdid.

Osade rakupopulatsioonide kohta kasutatakse variatsioonide ära märkimiseks ka tähiseid hi, mid või low.

T-rakkude retseptorid

T-rakkude retseptorid (ingl T-cell receptors, TCR, ka TcR) on lümfoid(-immuun)süsteemiga loomadel T-rakkude membraanil paiknevad valkude kompleksid ja immuunretseptorid, mille ülesandeks on antigeenide äratundmine üksnes läbi organismiomaste MHC-molekulide ja immuunvastuse regulatsioon.

T-raku retseptori kompleksi illustratsioon - koos TCR-α ja TCR-β ahelaga, CD3 ja ζ-ahela molekuliga

T-rakkude koolitamine MHC-molekulide tunnistamiseks toimub tüümuses.

Nii näiteks tunnevad T-rakkude retseptorid ehk TCR-molekulid ära kehavõõraste antigeenide olemasolu viirusega nakatatud rakumembraanil koos raku enda peamise koesobivuskompleksi (inimestel HLA) antigeenidega.

TCR-molekulid aktiveeritakse biokeemiliste sündmuste toimel, mille vahendajateks on ensüümid, koretseptorid, spetsiaalsed molekulid ja aktiveeritud või vabastatud transkriptsioonifaktorid.

TCR-molekulide aktiveerimise tulemina võidakse suunata T-rakkude diferentseerumist T-abistajarakkudeks või tsütotoksilisteks T-rakkudeks ja paljunemist ning geeniekspressiooni muutmist.

T-rakkude retseptorid koosnevad kahest erinevast valguahelast kas α ja β või γ/δ ahelatest, mida kodeerivad vastavad geenid, mõlemad αβ ja γδ T-rakud on võimelised tsütokiine sünteesima ja mikroorganismidele ning vähirakkudele toksilisi aineid eritama.

Lisaks TCR pinnaretseptoritele espresseerivad tümotsüüdid ka mitmeid teisi antigeene, näiteks CD-sid.

T-rakkude retseptorid erinevad immunoglobuliinidest.

Lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud

Lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud (lüh LTi, inglise lymphoid tissue inducer cells) on paljude selgroogsete loomade lümfoid(-immuun)süsteemi lümfirakkude tüüp.

Lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud kuuluvad ILC- (inglise innate lymphoid cells) rakkude perekonda. LTi-sid kirjeldati ligi 17 aastat tagasi ja neid seostatakse peamiselt kaasasündinud, aga ka omandatud immuunsusega.

Lümfoidkoe arengut mõjutavate rakkude olemasolu, areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia, mutatsioonid, rakud ja molekulid ning apoptoos ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Fetaalsete lümfoidkoe arengut mõjutavate rakkude funktsiooniks on lümfoidkudede, sh lümfisõlmede ja Peyeri naastude, arengu tagamine pinnal paiknevate oluliste molekulide ekspressiooni läbi. Hiirtel tuvastatud fetaalsed lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud võivad, olenevalt molekulidest, diferentseeruda antigeene esitlevateks rakkudeks (APC-deks), loomulikeks tappurrakkudeks, thyrocytus T-rakkudeks, kuid mitte T- ja B-rakkudeks. Fetaalsed LTi-d võivad pärineda hematopoeetilistest tüvirakkudest.

Täiskasvanud hiirtel paiknevad nimetatud rakud põrnas, peamiselt valges põrnapulbis.

Lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud osalevad lümfikudede ja -sõlmede arengus ning CD4(+) T-rakkude vahendatud immuunvastuses, aga ka immuuntolerantsuse regulatsioonil tüümuses (tüümuse LTi-d) ja memory CD4-de säilitamisel.

Uuemate uuringute põhjal on nende ülesandeks ka lümfikudede reparatsioon patogeenide tekitatud kahjude korral.

Lümfoidkoe arengut mõjutavate rakkude sarnast rakupopulatsiooni täiskasvanutel nimetatakse LTi-laadseteks rakkudeks (inglise lymphoid tissue inducer-like cells). Need osalevad sooltega seotud lümfikoe (GALT) moodustamisel, aga neid leidub ka veres.

Hematopoeetiline tüvirakk

Hematopoeetiline tüvirakk ehk vereloome tüvirakk on (ladina cellula haematopoietica praecursoria) paljudel selgroogsetel punase luuüdi hematopoeetiliste tüvirakkude niššides paiknev valdavalt multipotentne vereloomerakk, mis on paljude vererakkude ja kõikide immuunrakkude eellane.

Hematopoeetilised tüvirakud arenevad embrüonaalsetest hematopoeetilistest tüvirakkudest.

Hematopoeetiline tüvirakk võib diferentseeruda nii lümfoid- (T-lümfotsüüdid, B-lümfotsüüdid, loomulikud tappurrakud), erütroid-, müeloid- (monotsüüdid ja makrofaagid, neutrofiilid, basofiilid, eosinofiilid, erütrotsüüdid, dendriitrakud) kui ka megakarüotsüütseks eellasrakuks. Ka fetaalsed lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud võivad pärineda hematopoeetilistest tüvirakkudest.

Kõikide diferentseerumisradade rakkude areng lahkneb luuüdis.

Hematopoeetiliste tüvirakkude areng, paljunemine, diferentseerumine, plastilisus, liikumine, morfoloogia ja patoloogia ning apoptoos võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Hematopoeetiliste tüvirakkude olemasolu kohta tuleb mainida, et neid pole õnnestunud eraldada ega otseselt vaadelda, kuid on mõningaid tõendeid, näiteks tuuakse tõestuseks luuüdi transplantatsioonid. Arvatakse, et sarnaselt teiste tüvirakkudega on neil lõputu paljunemis- ja diferentseerumisvõime.

Punase luuüdi niššides paiknevad hematopoeetilised tüvirakud alluvad geneetilistele ja hormonaalsetele kontrollimehhanismidele, lisaks mõjutavad neid ümbritsev strooma, ringlevad kasvufaktorid, tsütokiinid, ka manustavad ravimid jpm. Viimaste uuringute andmetel mängib rolli ka sümpaatiline närvisüsteem.

Inimestel

Terminoloogia

Hematopoeetiline tüvirakk on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse "Terminologia Histologicasse".

Paljunemine

Inimese hematopoeetilised tüvirakud paljunevad in vivo keskmiselt üks kord 40 nädala jooksul (kassidel ∼ kord 8,3 nädala ja hiirtel ∼ kord 2,5 nädala jooksul) ja nende koguarvuks hematopoeetilises süsteemis pakutakse ∼ 10 000 – 20 000.

Liikumine

Ekspressiooniprofiil

Inimese hematopoeetilised tüvirakud on lineage negative (Lin−) CD4, 8, 10, 14, 15, 16, 19, 20.

CD34

1,5–3%-l inimese luuüdi hematopoeetilistel tüvirakkudel on tuvastatud CD34 antigeen. Tüvirakud toodavad pinnal CD34-glükoproteiini (BM-CD34+ rakud).

Plastilisus

Hematopoeetiliste tüvirakkude plastilisuses ei ole uurijad kokkuleppele jõudnud. Mõnede uurijate arvates on hematopoeetilised tüvirakud võimelised välja arenema teist tüüpi rakkudeks, näiteks epiteeliks, maksarakkudeks, ajukoeks jpm.

Hematoloogia

Patoloogia

Inimestel seostatakse hematopoeetiliste tüvirakkudega ka haiguslikke seisundeid: konstitutsionaalne aplastiline aneemia, agranulotsütoos, raske kombineeritud immuunpuudulikkus, tserebellaarne ataksia defektse DNA-reparatsiooniga, Wiskotti-Aldrichi sündroom, sirprakk haigusseisundid, paroksüsmaalne e äkkhootine öine hemoglobinuuria jpt.

Mitmed hematopoeetilised neoplasmid sisaldavad hematopoeetilisi kasvajate tüvirakke.

Rakuravi

 Inimese hematopoeetilisi tüviraku liine kasutatakse kliinilises hematoloogias hematopoeetiliste tüvirakkude transplantatsiooniks.

Ajaloolist

Hematopoeetilised tüvirakud avastati tõenäoliselt 1963. aastal.