Tkanki z listków zarodkowych: Z ektodermy: naskórek, nabłonek ukł. pokarmowego(zew.), tkanka nerwowa, narządy zmysłu, Z endodermy: nabłonek wyściełający ukł. pokarmowy(wew.) Z Mezodermy: tkanka łączna, tkanka mięśniowa Podstawowe procesy powodujące wzrost:1) rozrost(zwiększenie liczby komórek, od zapłodnienia do urodzenia(potem spowolniony do osiągnięcia dojrzałości somatycznej, 2) przerost- zwiększenie masy lub objętości komórek przy zachowaniu ich liczby(np. trening mięśni)3)akrecja- polega na zwiększeniu masy substancji międzykomórkowej dotyczy komórek zróżnicowanych- w każdym wieku(polega na wydzielaniu do przestrzeni metabolity komórki zwiększa odległość między sobą(nie zwiększa się liczba i wielkość komórek np. odkładanie tłuszczu w organizmie POPULACJA KOMÓREK- grupa komórek o podobnej charakterystyce wzrostu(nie jest to tkanka bo ona może składać się z różnych populacji) RODZAJE: a)pop. komórek rozrastających się(komórki szybko rozmnażają się- w warunkach prawidłowych we wczesnych stadiach rozwoju zarodkowego i w guzach nowotworowych) b) pop kom wzrastających(występuje szczególnie w pierwszej fazie życia pozapłodowego do osiągnięcia dojrzałości somatycznej- w narządach, powodując wzrost ich masy i objętości) c)pop odnawiająca się(liczba kom wchodz.w skład tej pop w określonym narządzie nie ulega zmianom, w każdym narządzie kilka kom obumiera na ich miejsce nowe- dużo w szpiku kostnym, krwi wątrobie, brak w sercu, d) pop statyczna( tworzą ja komórki, które utraciły zdolność podziału ulegają b.wysokiej specjalizacji, ich liczba w narządzie może się ustalić już w życiu płodowym(np. w siatkówce i soczewce oka, mięśniu sercowym) ODNOWA POP- odbywa się przez proste podwojenie, przy współudziale komórek macierzystych lub poprzez procesy biochemiczne zachodzące w komórce- PRZYKŁADY: przez komórki macierzyste: nabłonek jelitowy, naskórek, komórki krwi, odnowa fragmentów komórek, odnowa komórek stabilnych. WSKAŹNIK MITOTYCZNY- charakt dla każdego dorosłego organizmu, jest to liczba mitoz wyrażonych jako % komórek narządu, CZYNNIKI REG.MITOZĘ: wewnątrzkomórkowe(synteza zw.chem poprzedzona aktywacją genów) i zewnątrz kom(hormony, czynniki wzrostu<np. EGF:naskórkowy czyn wzrostu, PDGF: czyn wzrostu z płytek krwi, EDGF:czyn wzrostu oka>, ukł nerwowy, oddziaływania istoty międzykom. RÓŻNICOWANIE: charakteryzuje się samo utrzymania i dziedziczenia cech fenotypowych nabytych w procesie różnicowania oraz obniżeniem zdolności podziału kom. Wyróżnia się 3 etapy: 1)róż. pierwotne- kom toti- i multipotencjalne(do momentu wytworz. węzła zarodkowego i trofoblastu 2)róż. pośrednie- podział na listki zarod(do momentu wytworzenia błon zarodka i tkanki) 3) róż. terminalne- od momentu wytworzenia błon płodowych KATEGORIE KOM.MACIERZYSTYCH: funkcjonalne- spełniają co najmniej część zdefiniowanych funkcji kom. macierzystych, potencjalne- posiadają właściwości kom. macierzystych lecz od ich ujawnienia dochodzi tylko w specyficznych warunkach. RODZAJE : TOTIPOTENCJALNE: mogą dać początek wszystkim populacjom komórek i tkanek organizmu niezbędnych do powstania i uformowania się embrionu oraz łożyska, PLURIPOTENCJALNE: mogą dać początek wielu populacjom komórek są obecne w stadium blastocysty, szczególny rodzaj tych komórek to macierzyste kom płciowe(dają początek gametom i formują gruczoły płciowe) MULTIPOTENCJALNE: mają zdolność wielokrotnego namnażania się lecz bez pierwotnej zdolności do nieograniczonego samoodnawiania się, specyf typem są tu kom mezenchymalne, które dają poczatek tkankom kostnym, mięśniowym, tłuszczowym i łącznym UNIPOTENCJALNE: dają początek jedynie jednemu ściśle określonemu typowi komórek. Pozyskiwanie KOM MACIERZ: embrionalne kom macierz(największa potencja), z płodów(mogą być częściowo zdefiniowane, mniejsza potencja), z krwi pępowinowej(liczne w momencie porodu), od osobnika dorosłego(pobieranie z szpiku kostnego) Wykorzystanie KM: * badania wpływu różnych sub na ukierunkowanie rozwoju kom, * Bad. Nad wprowadzeniem genów(ukierunkowana mutageneza), *badania nad ukierunkowaniem rozwoju KM tak aby tworzyły cały narząd(transplantacja), * Bad nad otrzymaniem komórek do przeszczepów, których ukł. Odpor biorcy nie rozpoznawał by jako obcych, *Bad w kierunku określenia funk. Genów podczas rozwoju zarodkowego, * jako główny skład szpiku kostnego , * w leczeniu nowotworów(nerki, piersi) oraz regeneracji pozawałowego mięśnia sercowego, * krew pępowinowa w leczeniu raka mózgu, udarów mózgu, cukrzycy, AIDS, białaczka, Alzhimer, Parkinson, stwardnienie rozsiane, paraliż, * klonowanie oraz zwierzęta transgeniczne ZW.TRANSGENICZNE: 1980- pierwsza trans mysz, 1985- królik(pierwszy zwierz gospodarski), 1986- pierwsza transgeniczna ryba, 1987- myszy wytwarzają lecznicze białko w gruczole mlecznym, 1988-owca wytwarza białko i działaniu leczniczym	METODY UZYSKIWANI ZWIERZĄT TRANSGENICZNYCH: I) nastrzyknięcie in vitro do jednego z przedjądrzy, zapłodnionej in vivo kom jajowej przed pierwszym podziałek, II) mikroiniekcja DNA do przedjądrzy zygoty przez iniekcję wczesnego zarodka zrekombinowanym wektorem pochodzenia wirusowego, III) modyfikacj genetyczne pierwotnych kom zarodkowych i wprowadzenie ich do zarodka w stadium blastocysty TERAPIA GENOWA: efekt trans genezy, polega na wprowadza genów do komórek somatycznych, gdzie wprowadzony gen powodowałby wyleczenie danej choroby. Trzeba znać: budowę genu oraz sekwencje regulatorowe genu, trzeba wiedzieć w której komórce następuje ekspresja tego genu, jak wprowadzić gen do komórki somat. Są dwa warianty TG: 1) włączanie dodatkowych kilku kopii prawidło genu do komórek biorcy, 2) wymiana genu uszkodzonego na prawidłowy. KLONOWANIE: 1878r.- próby sztucznego zapłodnienia u ssaków, 1959r.- króliki rozwinięte ze sztucznie zapłod jaj, 1961r.- zarodki chimerowe myszy, 1978r.- pierwsze dziecko z probówki, 1979-1981r.- klony 3 jagniąt, 1982r.- bliźnięta cieląt(przez przecięcie blastocysty), 1993r.- pieć byczków po transplantacji jąder pobranych z zarodka do wyjądrzonego oocytu krowy, 1963, klonowanie ryb w celach hodowlanych, 1996r. Dolly, 2000r. małpa i świnia, 2001r.- krowa, kot, 2003r.-królik, muł jeleń, koń, szczur, 2004r.- muszki owocowe, człowiek-oszustwo, 2005r.- pies, 2007r- wilk, 2009- krowa, koń METODY KLONOWANIE: #) podział bliźniaczy- mikrochirurgiczne przecięcie zarodka/ wczesnego embriony powstają dwa embriony identyczne genet, #) izolacja blastomerów- wyizolowanie kom embrionu dających początek nowym organizmom(można uzyskać 4-raczki, 5-raczkitylko eksperymenty) #) agregacja blastomerów- wyizolowanie kom embrionu i umieszczenie ich w otoczeniu blastomerów pochodzących z innych osobników, #) przeszczep jądra kom- w niezapłodnionej kom jajowej umieszcza się jądro kom pochodzące z embrionu lub z dorosłego osobnika Cechy w zmienionej patologicznie komórce:* modyfikacje jądra- uszkodzenie mat. gen., mutacje, aberracje chrom, *do jądra DNA lub RNA wirusowe->może być początek nowotworzeni, *zmiana akt. Enz. *Zmiana ładunku na błonie kom., *Zmiany w antygenach, glikoproteinach, *Zmieniona Endo- i fagocytoza, *Obniżona adhezja i zniesienie kontaktowego zahamowania wzrostu, *Zmiany przepuszczalności błony, *Zmiany transportu, *Zwiększenie ruchliwości cząst. W błonach, *Wzrost aglutynacji pod wpływem lektyn Główne przyczyny powst. Nowotworów: Czynniki egzogenne: Napromieniowanie, Środki chem. I mutacyjne, Wirusy przenoszone drogą poziomą Czynniki endogenne: Czynniki genetyczne- wrodzona defektywność genomu i geny które powodują podatność na nowotwory, Upośledzenie lub nadczynność mech. Immunologicznych, Dysfunkcje hormonalne, Naturalny proces starzenia się, Onkogenne wirusy-> pirogeny i onkogeny(do kom. Drogą pionową) Powstawanie nowotworów: Stwierdzenie obecności guza to nie jest początek nowotworu (może to być kilka lub kilkanaście lat) <np.nowotwór inwazyjny raka piersi> Hiperplazy – niewielki przerost, niezauważalny (wykrywany mammograficznie. Dysplazja- może być usunięta bez żadnych powikłań (większy trochę guz) Rak przedinwazyjny- większy, ukrwiony- przerzuty do innych organów Rak inwazyjny- guz w pełni ukrwiony, żyje własnym życiem- powoduje przerzuty (jest priorytetem w dostarczaniu substancji odżywczych) Teorie nowotworzeni: T.chem.karcynogenezy- zakłada że zw.chem. które pow.mutacje w kom.somatycznych są przyczyną nowotworzeni, T.wirusowa- wirusy jako potencjalne patogeny, twory nukleinowe mogą przyłączyć się do specyficznych receptorów w błonie kom.,przez nia do wnętrza kom.,wywołują szereg zmian w kom. Kom.nowotworową charakteryzuję: Zwiększone tempo wzrostu, Wyst.kom.wielojądrzastych, Występ.wszelkie uszkodzenia chromosomów, Może pojawić się nowy antygen ONKOGENY: geny w których ekspresja w kom.pow.przekształcenie kom.podziałowej w kom.nowotworową, polega to na mutacji w wyniku której gen staje się nadaktywny,staje się dominujący w stos.do protoonkogenu, co oznacza że 1kopia onkogenu wystarcza do tego, żeby spowodować zmiany w kom-obserwujemy wówczas zwiększenie ilości prod.tego genu(białka) oraz różnice jakościowe (białko prod.przez onkogen zaczyna odmiennie funkcjonować) Grupy onkogenów: a)Geny czynników wzrostowych i ich receptorów, b)Geny przekaźników cytoplazmatycznych na stymulujących szlakach sygnalizacyjnych, c)Geny czynników transkrypcyjnych, d)Geny kodujące inne rodzaje cząsteczek Geny supresorowe-normalnie hamują proces podziału kom;mechanizm ich działania różni się od mechanizmu działania onkogenów-prawidłowa jego wersja jest czynnikiem hamującym wejście kom. W fazę mitozy, utrata tej negatywnej kontroli pozwala na podziały, war.utraty aktywności jest wyst.mutacji w obu kopiach genu supresorowego (obie kopie genu są nieaktywne): #)Geny białek cytoplazmatycznych, #)Geny białek jądrowych, #)Geny białek o nieznanej jeszcze lokalizacji kom. Markery biol.(badanie skłonności do nowotworzenia ale diagnostycznie):1) M.ekspresji lub uszkodzenia przez kancerogen (glikol tyminowy w moczu-ryzyko nowotworu), 2)M.wrodzonej podatności na nowotwory	Charakterystyka kom.nowotworowych: Wzrost kom.przy braku sygnałów inicjujących rozmnażanie, Wzrost kom.mimo zakończonego rozmnażania , Wyłączenie mechanizmów samozniszczenia (brak apoptozy) Umiejętność stymulowania rozwoju naczyń krwionośnych, Nieśmiertelność, Zdolność tworzenia przerzutów i atakowania innych tkanek(nawet b.odległych) Biohybrydowy sztuczny narząd- układ skł.się z kom lub tkanek im mobilizowanych w półprzepuszczalnej osłonie immunoizolacyjnej i zast.f-cje naturalnego narządu Zastąpienie czynności organu przez jego biohybrydowy analog wymaga aby narząd był wytworzony z: ^)Z biozgodnego materiału, ^)Musi zapewniać immunoizolację wszczepionej tkance, ^)Musi zaw.dostateczną il.mat.kom., ^)Musi umożliwić implantację podskórną lub dootrzewnową, ^)Powinny być łatwo i skutecznie usuwane z org czł Opracowano szereg syst immobilizacji kom i tk przeznaczonych do implantacji: Implanty naczyniowe-implanty w postaci tętniczo-żylnych łączników-jednak ogr czas aktywności kom wymaga okresowej wymiany-reoperacja chorego, Pojemniki dyfuzyjne-mają postać kapilarnych półprzepuszczalnych polmerowych membran surowych z mat kom umieszczonym w wewnątrz kapilary, Półprzepuszczalne membrany otaczające zawiesinę kom lub fragm..tk. Skuteczność biohybrydowych sztucznych narządów zależy: Od całkowitej immobilizacji szczepów tkankowych, Od utrzymania żywotności tk i fcji w czasie wytwarzania sztucznych narz jak i w org biorcy, Od dost mat tk do przeszczepu Hodowla narządów: Nośniki do hodowli tk-stanowią substytut macierzy pozakom. (pod wzgl. Struktury przestrzennej jak i zdolności do Reg.fun.kom) Spełniać muszą nast.rolę: Po wprowadzeniu do org. z tk. muszą działać chemotaktycznie zapewnić kom.war.wzrostu, Musi stymulować różnicowanie kom., Po transplantacji musi stymulować unaczynnianie wszczepionej tk Tworzenie funkcjonalnej tk In vitro I)Namnażanie kom pobranych z organizmu: Może odbywać się w dwojaki sposób:a) Polega na umieszczeni cząst odpowiedniej subst tj czynnik wzrostowy w ranie lub organie wymagających regeneracji, zw ten pobudzałby kom w org do migracji do tego właśnie miejsca, a następnie do przekszt. Się w rodzaj tk odpowiedniej do odbudowy uszkodzenia np. poparzenia b)Osobnik otrzymywałby kom uprzednio od niego pobrane lub od innego dawcy,które wysiewa się na tzw rusztowaniu i ten zrąb przeszczepiałoby się do uszkodzonego mca gdzie kom mogłyby się namnażać i odbudować daną tk, II)Indukcja różnicowania Kom hodowane w war stymulujących ich wzrost zmieniają swój fenotyp-one przeszczepiane do org mogą zostać rozpoznane jako obce i wywołać rcje immunologiczne, dlatego różnicowanie kom musi przebiegać w odpowiednich war fizyko-chem oraz to różnicowanie wymaga dobrania właściwego nośnika ( na drodze doświadczalnej) III)Utrzymanie fenotypu Wymaga ciągłej eliminacji toksycznych metabolitów i dostarczenia subst odżywczych i wzrostowych **Pierwszą tk którą udało się sztucznie wyhod jest skóra ludzka. Kom tk łącznej należą do nielicznych typów kom pochodzących ze zdrowej tk które z łatwością dają się hodować. Zwierzęta dawcami narządów dla ludzi: Rodzaje przeszczepów: 1)Autologiczny-przy zabiegach chirurgii plastycznej- w obrębie jednego org-żadnych barier immunologicznych 2)Syngeniczny (izogeniczny)- dawca i biorca identyczni genetycznie- bliźnięta jednojajowe-mała bariera immunobiologiczna. 3)Allogeniczny(homologiczny)-D i B należą do tego samego gat –genetycznie odmienni- wymaga stosowania środków immunosupresyjnych – im większa zgodność tym powodzenie większe. 4)Ksenogeniczny(heterologiczny)- Di B należą do różnych gat – szybko odrzucane nie podejmuje funkcji Nadostre odrzucenie obcych tk rozpoczyna się w ciągu kilku minut po transplantacji wskutek zniszczenia ukł krwionośnego w przeszczepianym narządzie –krwotok –tę barierę można pokonać przez transgenizację zwierząt wykorzystywanych do pobrania narządów do przeszczepów Komórkowe kultury owadów Wykorzystanie: *Spraw zw chem, *Badania gen, *Poznanie procesów fizjologicznych, biol rozw i kom Do wprowadzenia lini kom służą dwie met: 1)Transfekcja przejściowa, 2)Transfekcja stabilna W wyniku transfekcji pochłaniają plazmid z obcym genem i po kilku dniach hodowli prod białko Faza ekspresji przejściowej trwa 3-5 dni Trzeba działać antybiotykiem by hodowla nie zamarła Selekcja kom które dalej prod białko przez włączony gen Z tych kom linie stabilne Linie monoklonalne Linie S2 do badania ekspresji genów z D.melanogaster Linie SF21 TR368 różnią się temp?? Hodowle kom owadzich umożliwiają badanie procesów fizj i rozw, kaskadę genów, możliwości enzymatyczne