Взаимоотношения между гемопоэтическими стволовыми клетками и клетками стромы: идеи Максимова и современные модели

Резюме

От редакции

Если А. А. Максимова считают первооткрывателем гемопоэтических стволовых клеток, то А. Я. Фриденштейна можно смело назвать первооткрывателем мезенхимальных (или, как их позднее стали называть, стромальных) клеток костного мозга. К сожалению, должный резонанс его работы вызывали только спустя несколько десятков лет, но и в тот момент современники смогли по достоинству оценить их основополагающий характер.

С конца 60х годов Фриденштейн и его сотрудники проводили глубокие исследования в области стромальных клеток костного мозга различных видов животных, включая человека. При этом были разработаны методы, практически не претерпевшие изменений с того времени, включая анализ формирования колоний стромальных клеток костного мозга, образование штаммов и трансплантация стромальных клеток in vivo. Фриденштейн описал дифференциацию стволовых клеток костного мозга в клетки костной ткани, хряща и жировой ткани, а также в клетки стромы костного мозга. Кроме того, он был основоположником теории, согласно которой стромальные клетки костного мозга являются полипотентными клетками-предшественницами.

Эксперименты Фриденштейна впоследствии были повторены другими исследователями, в частности Weissman и соавт. (Irving L. Weissman et al. Endochondral ossification is required for haematopoietic stem-cell niche formation. Nature 457, 490-494, 2009) и Bianco и соавт. (Paolo Bianco et al. Self-Renewing Osteoprogenitors in Bone Marrow Sinusoids Can Organize a Hematopoietic Microenvironment. Cell, Volume 131, Issue 2, 324-336, 2007).

Особое внимание в своей работе Фриденштейн уделял исследованиям Максимова и развитию его идей. Анализируя его данные в статьях, докладах и лекциях, сопоставляя их с результатами, полученными к тому времени на моделях селезеночных и агаровых колоний, он возродил (сформировал) у своих современников интерес к научным работам и проблемам, поднятых в них, а понятие «стволовые клетки» широко вошло в научную терминологию. Ярким примером тому является его статья "Взаимоотношения между гемопоэтическими стволовыми клетками и клетками стромы: идеи Максимова и современные модели" (Friedenstein A.J. Stromal-hematopoietic interrelationships: Maximov's ideas and modem models. Haematol. Blood Transfus. 1989; 32: 1 59-67).

Эта работа посвящена оценке взаимодействий между гемопоэтическими и стромальными клетками костного мозга, а также определению гистологического типа этих "стромальных клеток".

Идея такого взаимодействия была ключевым моментом теории гемопоэза, разработанной А.А.Максимовым в начала ХХ века. Согласно этой теории, коммитированные предшественники гемопоэтических клеток образуются из стволовой клетки под действием локальных стимулов со стороны стромы костного мозга, которые создают условия для их дифференцировки. Работы Максимова намного опередили свое время и были встречены современниками достаточно скептически. Сегодня идеи Максимова признаны мировой наукой. В своей статье, опубликованной в данном номере журнала, Фриденштейн пытается ответить на вопрос, к какому именно гистологическому типу принадлежат эти стромальные клетки, играющие столь существенную роль в гемопоэзе а также установить механизм их взаимодействия с гемопоэтическими клетками в костном мозге. Как и Максимов, Фриденштейн особое внимание уделяет фибробластам, доказывая их роль в качестве важнейшего элемента микроокружения в костном мозге. Свои заключения он сопровождает результатами, полученными на двух экспериментальных моделях: гетеротопической трансплантации клеток костного мозга и фидерных эффектах стромальных клеток в культурах Декстера. Фриденштейн также подтверждает образование фибробластов при культивировании сгустка, получаемого при свертывании плазмы. Впервые это явление было описано Максимовым, однако подверглось значительной критике и не было воспринято всерьез. Фриденштейн же доказал, что формирование фибробластов в культуре не связано с изначальным присутствием в плазме фрагментов сосудистой стенки, которые могли быть их источником, а также доказал гистологическую принадлежность образующихся de novo клеток к классу фибробластов.

Рассматриваемая статья представляет собой своеобразное связующее звено между идеями Максимова и современными подходами, которые развивали А.Я.Фриденштейн и его научная школа. Представленная работа является по сей день актуальной и важной для специалистов в области гематологии и трансплантологии.