bloddannende stamceller

Det finnes flere typer stamceller med ulike egenskaper. Bloddannende stamceller tilhører kategorien multipotent stamcelle. Det betyr at de kan bli til alle ulike typer blodceller. Derimot er det mindre sannsynlig at de kan bli til samtlige av kroppens celler, slik som de totipotente og de pluripotente stamcellene.

En bloddannende stamcelle kan dele seg og bli til to helt identiske datterceller eller til en identisk dattercelle og en mer moden celle. I tillegg kan den dele seg til to mer modne celler. Evnen til å kunne reprodusere seg selv er det kun de bloddannende stamcellene som har. Det er bakgrunnen for at dannelsen av blodceller kan opprettholdes hele menneskets levetid. Det er også årsaken til at beinmargen kan hente seg inn igjen etter store doser cellegift eller strålebehandling.

Stamcellene kan videre inndeles i bloddannende stamceller med evne til selvfornyelse over lang tid, bloddannende stamceller med evne til selvfornyelse over middels lang tid og bloddannende stamceller med evne til selvfornyelse over kort tid. Det er kun de bloddannende stamcellene med selvfornyende evne over lang tid som kan fortsette å lage stamceller som varer et helt menneskes liv.

Siden stamcellene i liten grad blir rammet av cellegift og strålebehandling, vil de kunne gjendanne alle cellene i en beinmarg der alle de modne cellene er utryddet. Ingen av de andre blodcellene vil kunne gjøre dette siden de øvrige umodne blodcellene (progenitorcellene) blir mer modne ved hver celledeling. Progenitorcellene blir etter hvert også regulert til å differensiere til linjespesifikke progenitorceller som blir til enten røde eller hvite blodceller, blodplater eller dendrittiske celler.

De modne cellene vil dø. Det er derfor viktig at det opprettholdes en viss mengde stamceller som kan fornye og fortsette blodcelledannelsen.

De bloddannende stamcellene kan differensiere og modne til alle typer blodceller. Dette skjer gjennom gjentatte celledelinger hvor cellene ved hver deling blir mer modne. Beinmargen er derfor fylt med blodceller i alle modningsstadier. Når endestadiet er nådd, og de er blitt modne blodceller, vil de forlate beinmargen og strømme ut i blodet for å utføre sine oppgaver.

I fosterlivet er de bloddannende stamcellene svært aktive og deler seg ofte. I voksenlivet går de bloddannede stamcellene over i en fase hvor selvfornyelsen blir vesentlig redusert. Det er vanskelig å måle, men det er funnet at et voksent menneske har mellom 3000 og 10 000 bloddannende stamceller, og at disse mest sannsynlig deler seg fra én gang hver tredje måned til én gang hvert tredje år (0,3–3 ganger per år). Tilsvarende har andre funnet at en bloddannende stamcelle deler seg 56 ganger over 85 år (36–120 ganger). I voksenlivet er mesteparten av blodstamcellene i en hvilefase (G0-fase). Det er med på å beskytte dem mot cellegift og strålebehandling ettersom slik behandling oftest angriper celler i delingsfase. De kan imidlertid reagere raskt når likevekten av blodproduksjonen står i fare for å bli endret, og det er et akutt behov for flere blodceller. Det vil for eksempel ved blødning lages flere celler som utvikler seg til blodplater, ved blodtap lages flere røde blodceller og ved infeksjon flere hvite blodceller. Etter cellegift eller strålebehandling vil produksjonen av alle tre celletyper økes slik at antallet blodceller i beinmargen igjen skal gjenvinnes og likevekten opprettholdes.

Siden det normalt lages mer enn 100 milliarder kjerneholdige celler i beinmargen hver dag, må tilsvarende mange celler differensiere til modne celler og forlate beinmargen eller dø. Regulering av nydannelse, differensiering og celledød av de bloddannende stamcellene og progenitorcellene er nøye kontrollert. Forstyrres denne kontrollen, kan det ende med for mange eller for få celler i beinmargen og i blodet. Dette skjer ved enkelte blodsykdommer.

Reguleringen skjer ved hjelp av gener, signalstoffer som cytokiner, og i samspillet med det omliggende miljøet i beinmargen. Der blir stamcellene og progenitorcellene påvirket av adhesjonsmolekyler, celler fra knoklene, fettceller, blodårer og nerveceller.

Etter hvert som mennesket blir eldre, påvirkes både de bloddannende stamcellene og deres reguleringsmekanismer. Dette disponerer for økning av bloddannende stamceller og progenitorceller med genforandringer som kan gjøre at cellene får vekstfortrinn fremfor de normale cellene. Dette er en av flere mekanismer for utvikling av ulike typer blodkreft.

I tillegg er det også vist at stamcellenes kapasitet til å fornye seg selv reduseres med økende alder. Det kan medføre redusert evne til å tåle cellegift og strålebehandling med langsommere gjenopprettelse av normale blodtall.