Енглески природњак Роберт Хук (енг. Robert Hooke) је први употребио термин „ћелија“ 1665. године посматрајући кору храста под микроскопом. Низ „кутија“ ограђених зидовима Хука је подсећао на мале собе у којима су живели монаси. Оно што је овај природњак заправо видео биле су ћелијски зидови мртвих ћелија плуте на површини храстове коре. Данас се под термином ћелија (лат. cella – мали простор) подразумевају основне структурне и функционалне јединице (основне јединице грађе и функције) сваког живог бића. Не постоји живо биће које нема ћелијску грађу – сва жива бића су изграђена од једне или већег броја ћелија. Од Роберта Хука, преко XIX века и „златног доба“ у проучавању ћелија, па до данас, сазнања о ћелијама су се увећавала. Крајем XX и почетком XXI века, стављањем науке у службу човечанства, пажња се усмерава ка посебном типу ћелија које се данас означавају као матичне ћелије.
Матичне ћелије (изворне ћелије, енг. stem cells), у најширем смислу, јесу извор свих других ћелија захваљујући јединственој способности да се деле, обнављају и формирају различите типове ћелија у организму. Прецизније речено, матичне ћелије јесу недиференциране ћелије са неограниченим способностима деобе. Током ембрионалног развоја људског организма од матичних ћелија настају специјализоване ћелије које ће изградити тачно одређену врсту ткива. За разлику од анималних матичних ћелија, које деобом формирају специјализоване ћелије одговарајућих ткива, матичне ћелије биљака обезбеђују материјал за формирање читавих органа, а на крају и читаве биљке. Матичне ћелије биљака не пролазе кроз фазу старења, оне се деле, диференцирају и формирају неспецијализоване или специјализиване челије. Код биљака су матичне ћелије превасходно смештене у виду меристемског (творног) ткива на врховима стабла и корена (апикални меристеми). Додатно се формирају и на местима зарастања рана на биљкама (калуси). Захваљујући меристемском ткиву биљке се, за разлику од животиња, развијају током читавог живота.
Фото: Меристемско ткиво на врху изданка (извор: Rajusbiology)
Фото: Уздужни пресек кроз врх изданка зевалице (Antirrhinum majus) посматрано скренирајућим електронским микроскопом (извор: Biologie - Universität Hamburg)
У зависности од развојног потенцијала ових меристемских ћелија разликују се тотипотентне и плурипотентне ћелије. Тотипотентност биљних ћелија се дефинише као укупни потенцијал ћелије да да све друге типове ћелија, тј. цео организам. Другим речима, тотипотентност ћелије је способност ћелије да испољи комплетан генетски потенцијал који је наследила од родитеља. У природним условима само зиготи и споре биљака испољавају своју тотипотентност. У меристемским ткивима биљака ћелије су плурипотентне. Плурипотентност представља потенцијал ћелије да да више различитих типова изданака, односно корена.
Приликом деобе једне матичне ћелије настају две кћерке ћелије са различитом судбином. Деоба матичних ћелија је асиметрична – једна кћерка ћелија задржава особине матичне ћелије, док друга добија инструкције да крене у диференцијацију ка одређеном типу ћелија. Неће одмах доћи до финалне диференцијације, већ тек након неколико циклуса деоба којима настају ћелијске линије исте судбине. Правац диференцијације одређен је позицијом ћелија, међућелијским контактом и факторима спољашње средине. Због сесилног начина живота (кореновим системом су биљке причвршћене за подлогу), али и дуговечности дрвенастих врста, биљке су развиле много боље механизме за преживљавање неповољних услова средине од животиња. Ова способност биљака да измене свој метаболизам, растење и развиће се означава као пластичност. Управо је пластичност један од најбитних аспеката биљних ћелија – ћелије готово сваког ткива, чак и оне које су диференциране, поседују способност поновног уласка у ћелијски циклус, регенерације изгубљених органа или потпуне промене првобитне судбине. Највећи недостатак анималних матичних ћелија јесте тај што једном диференциране (специјализоване) ћелије не могу вратити у првобитно стање. Са друге стране, биљне матичне ћелије имају способност враћања у првобитно стање, па разумевање овог процеса пружа могућност практичног побољшања потенцијала репрограмирања матичних ћелија код људи. У пракси, у лабораторијским условима, захваљујући тотипотентности биљних ћелија, могуће је применом адекватних техника in vitro културе биљних ћелија, ћелије одржавати у недиференцираном стању дужи временски период, али и de novo култивисати читаве биљке.
У фармацеутској индустрији је све већи број производа, попут крема против старења, производа за негу косе, крема за избељивање, или лосиона који се састоје од комплекса на биљној бази добијених управо до матичних ћелија биљака. Различите компаније продају своје производе са тврдњом да користе технологију биљних матичних ћелија и наводе да производи садрже биљне матичне ћелије које су добијене из наранџе, јоргована, јабуке, ђумбира и др. Произвођачи наводе различите позитивне ефекте као што су заштита од УВ зрачења и глатка и чврста кожа лица. Међутим, да би се стекао увид у тврдњу да су у питању производи од биљних матичних ћелија, неопходно је боље познавање састојака ових козметичких производа. Иако научни докази из података заснованих на истраживањим о биљним ћелијама које се користе у нези коже показују њихов потенцијал, треба нагласити да матичне ћелије које се користе у козметици нису живе ћелије. Тачније, у употреби су екстракти матичних ћелија, а не живе матичне ћелије биљака, при чему екстракти пореклом из матичних ћелија и живе матичне ћелије не делују на исти начин, па се и присуство антиоксиданаса и других корисних биљних производа у њима разликује.
Фото: Дигиталне и 3Д слике подручја око очију које приказују поређење пре (а и б) и након (ц и д) третмана кремом која садржи 2% екстракт матичних ћелија јабуке ((Mallus domestica), при чему се може уочити да се удубљења на кожи смањују након третмана (извор: NCBI; Аггарwал С, Сардана Ц, Озтурк М, Сарwат, М. (2020). Aggarwal S, Sardana C, Ozturk M, Sarwat, M. (2020). Plant stem cells and their applications: special emphasis on their marketed products. 3 Biotech)
Аутор: др Драгана Јаковљевић
Обрадио: Дејан Милошевић
Извор: ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ
Добитници признања Зелени лист из Крагујевца, Ботаничка башта и удружење ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ, јавности представљају заједничко стварање Еколумне на сајту Екологија Крагујевац и на порталу удружења.
БОТАНИЧКА БАШТА САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ
ПМФ КРАГУЈЕВАЦ САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ ПОРТАЛ, ФБ СТРАНА, ТВИТЕР, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
Досадашње објаве:
