Les 10: Stamcellen (deel 1)
Wat is een stamcel?
• Cel met variabele potentie om gedifferentieerde celtypes te genereren
• Heeft de mogelijkheid om zichzelf te vernieuwen (self-renewal)
• Functie:
o Ontwikkeling
o Weefsel homeostase/herstel
Voorbeeld: embryonale ontwikkeling
• Ongeveer 4 dagen na de bevruchting en na meerdere ronden van celdeling, beginnen de
totipotente cellen (o.a. de mens maar niet bij alle soorten) zich te specialiseren, waarbij ze
een holte vormen, de blastocyst. Deze bestaat uit:
o een buitenste laag cellen, trofoblast genoemd
▪ groeit uit tot foetaal deel v/d placenta en andere ondersteunende weefsels
die bij het embryo noodzakelijk zijn
o en een aantal cellen die zich in de holte bevinden, de zgn binnenste celmassa (ICM of
inner cell mass)
▪ kan ieder celtype vormen dat zich in een mens bevindt
➢ de ICM is pluripotent
▪ maar er kan geen organisme meer uit ontstaan (daarvoor zijn ook buitenste
cellen nodig)
Stamcellen: ‘potentie’ en ‘commitment’
• Cellulaire potentie: reflecteert het totaal aantal mogelijke cellulaire bestemmingen van een
stamcel
• Tijdens differentiatie neemt potentie af naarmate een orgaan gespecialiseerd wordt
1
,Stamcellen: slow cycling – lineage commitment
• Stamcellen delen traag, hebben variabele potentie en zijn min of meer gebonden aan een
bepaald differentiatieprogramma (= ‘commitment’ cfr. Hematopoetische versus intestinale
stamcellen)
(traag delen = beschermingsmechanisme om zo weinig mogelijk mutaties te ondergaan)
• Stamcellen kunnen zich verder specialiseren tot stamcellen waaruit op hun beurt enkel nog
cellen kunnen ontstaan met een meer specifieke functie. Dit zijn multipotente stamcellen
Hoe worden stamcel populaties behouden? Essentieel voor overleven
2 mechanismen van celdeling:
• Asymmetrische deling
o Een stamcel deelt in
▪ een meer gedifferentieerde dochtercel (progenitor)
▪ + een stamcel
• Symmetrische deling/stochastische differentiatie
o Een stamcel deelt en genereert
▪ 2 meer gedifferentieerde cellen (progenitor)
➢ Naburige stamcellen kunnen hierbij geactiveerd worden om te delen
en 2 nieuwe stamcellen te genereren (vooral belangrijk bij
weefselschade)
▪ Of 1 stamcel + 1 gedifferentieerde dochtercel (progenitor)
▪ Of 2 stamcellen (expansie van stamcel compartiment
Sommige stamcellen, zoals deze betrokken in vroege ontwikkeling, delen vooral door
symmetrische deling
Terwijl anderen, zoals deze die adulte weefsels ondersteunen, zowel assymetrisch als
symmetrisch kunnen delen
2
, Asymmetrische stamceldeling
• Een asymmetrische deling treedt op wanneer een cel deelt met asymmetrische verdeling
van regulatorische factoren zoals eiwitten en mRNA (stamcel determinerende factoren) in
de voorlopercel
Symmetrische deling/Stochastische differentiatie
• Differentiatie van de cel hangt vaak af van de omgeving, m.a.w. of de cel aanwezig blijft in de
stamcelniche (nichecellen onderhouden de stamcellen)
o Indien de stamcelniche volledig is ingenomen, migreren dochtercellen automatisch
in een eerder differentiatie-stimulerende omgeving
(weg van stamcelonderhoudende factoren in de stamcelniche)
3
Wat is een stamcel?
• Cel met variabele potentie om gedifferentieerde celtypes te genereren
• Heeft de mogelijkheid om zichzelf te vernieuwen (self-renewal)
• Functie:
o Ontwikkeling
o Weefsel homeostase/herstel
Voorbeeld: embryonale ontwikkeling
• Ongeveer 4 dagen na de bevruchting en na meerdere ronden van celdeling, beginnen de
totipotente cellen (o.a. de mens maar niet bij alle soorten) zich te specialiseren, waarbij ze
een holte vormen, de blastocyst. Deze bestaat uit:
o een buitenste laag cellen, trofoblast genoemd
▪ groeit uit tot foetaal deel v/d placenta en andere ondersteunende weefsels
die bij het embryo noodzakelijk zijn
o en een aantal cellen die zich in de holte bevinden, de zgn binnenste celmassa (ICM of
inner cell mass)
▪ kan ieder celtype vormen dat zich in een mens bevindt
➢ de ICM is pluripotent
▪ maar er kan geen organisme meer uit ontstaan (daarvoor zijn ook buitenste
cellen nodig)
Stamcellen: ‘potentie’ en ‘commitment’
• Cellulaire potentie: reflecteert het totaal aantal mogelijke cellulaire bestemmingen van een
stamcel
• Tijdens differentiatie neemt potentie af naarmate een orgaan gespecialiseerd wordt
1
,Stamcellen: slow cycling – lineage commitment
• Stamcellen delen traag, hebben variabele potentie en zijn min of meer gebonden aan een
bepaald differentiatieprogramma (= ‘commitment’ cfr. Hematopoetische versus intestinale
stamcellen)
(traag delen = beschermingsmechanisme om zo weinig mogelijk mutaties te ondergaan)
• Stamcellen kunnen zich verder specialiseren tot stamcellen waaruit op hun beurt enkel nog
cellen kunnen ontstaan met een meer specifieke functie. Dit zijn multipotente stamcellen
Hoe worden stamcel populaties behouden? Essentieel voor overleven
2 mechanismen van celdeling:
• Asymmetrische deling
o Een stamcel deelt in
▪ een meer gedifferentieerde dochtercel (progenitor)
▪ + een stamcel
• Symmetrische deling/stochastische differentiatie
o Een stamcel deelt en genereert
▪ 2 meer gedifferentieerde cellen (progenitor)
➢ Naburige stamcellen kunnen hierbij geactiveerd worden om te delen
en 2 nieuwe stamcellen te genereren (vooral belangrijk bij
weefselschade)
▪ Of 1 stamcel + 1 gedifferentieerde dochtercel (progenitor)
▪ Of 2 stamcellen (expansie van stamcel compartiment
Sommige stamcellen, zoals deze betrokken in vroege ontwikkeling, delen vooral door
symmetrische deling
Terwijl anderen, zoals deze die adulte weefsels ondersteunen, zowel assymetrisch als
symmetrisch kunnen delen
2
, Asymmetrische stamceldeling
• Een asymmetrische deling treedt op wanneer een cel deelt met asymmetrische verdeling
van regulatorische factoren zoals eiwitten en mRNA (stamcel determinerende factoren) in
de voorlopercel
Symmetrische deling/Stochastische differentiatie
• Differentiatie van de cel hangt vaak af van de omgeving, m.a.w. of de cel aanwezig blijft in de
stamcelniche (nichecellen onderhouden de stamcellen)
o Indien de stamcelniche volledig is ingenomen, migreren dochtercellen automatisch
in een eerder differentiatie-stimulerende omgeving
(weg van stamcelonderhoudende factoren in de stamcelniche)
3
