Chimerizmas (chimera) – apibrėžimas, rūšys ir mikrochimerizmas

Chimerizmas (chimera) – kas tai? Sužinokite apibrėžimą, chimerų rūšis (disperzinė, mozaika) ir mikrochimerizmą: priežastys, pavyzdžiai ir pasekmės.

Chimera arba chimera – tai vienas organizmas (dažniausiai gyvūnas), kurio kūną sudaro dvi ar daugiau genetiškai skirtingų ląstelių populiacijų. Tokios ląstelės gali kilti iš atskirų apvaisintų kiaušinėlių arba iš skirtingų zigotų, suaugusių arba susiliejusių ankstyvųjų embrionų stadijose.

Chimeros ir mozaikos skirtumas

Dažnai painiojamos sąvokos: mozaika ir chimera. Mozaika susidaro tada, kai genetiškai skirtingos ląstelės išplaukia iš tos pačios zigotos – pavyzdžiui, dėl postzigotinių mutacijų ar klaidų dalijantis ląstelėms. Tuo tarpu chimera susidaro iš skirtingų zigotų arba apvaisintų kiaušinėlių, kurių ląstelės vėliau susijungia ir kartu formuoja vieną organizmą.

Chimeros rūšys

• Disperzinės (tetragametinės) chimeros: susidaro susijungus bent dviem atskiroms apvaisintoms ląstelėms ar ankstyviesiems embrionams. Kiekviena ląstelių populiacija išlaiko savo fenotipą, taigi organizmas gali būti aiškus dviejų (ar daugiau) fenotipų mišinys.
• Mozaikinės chimeros: (dažniausiai vadinamos tiesiog mozaikomis) – genetiškai skirtingos ląstelės kilusios iš vienos zigotos dėl vėlesnių genų mutacijų ar epigenetinių pokyčių.
• Mikrochimerizmas: tai chimerizmo forma, kai šeimininko organizme yra nedidelis genetiškai skirtingų ląstelių rinkinys. Tai gali atsitikti dėl kraujo perpylimo, transplantacijos arba natūralios ląstelių mainų per nėštumą.
• Epigenetinės chimeros: neseniai eksperimentuose nustatytos pelių modeliuose — čia ląstelių genetinis kodas gali būti labai panašus, bet skiriasi genų aktyvumas dėl epigenetinių žymenų (epigenetinės chimeros).

Kaip susidaro chimeros

Pagrindiniai mechanizmai:

• ankstyvųjų embrionų susiliejimas – du (ar daugiau) apvaisinti kiaušinėliai susijungia viename ankstyvajame vystymosi etape;
• mainai tarp motinos ir vaisiaus nėštumo metu – vaisiaus ląstelės gali įsitvirtinti motinos organizme, o motinos ląstelės gali patekti į vaisių;
• transplantacijos ir kraujo perpylimo metu – donoro ląstelės gali išlikti recipiento organizme kaip nedidelė ląstelių populiacija;
• post-zygotinės mutacijos – sukelia mozaiką, kuri kartais gali būti laikoma chimerizmo forma, jei skirtumai reikšmingi.

Mikrochimerizmas detaliau

Mikrochimerizmas yra gan dažnas reiškinys: nėštumo metu vaisiaus ląstelės gali patekti į motiną ir išlikti ten daugelį metų, o motinos ląstelės gali gyventi vaisiuje. Panašiai po kraujo perpylimo ar po organų transplantacijos donoro ląstelės gali likti recipiento organizme. Dėl šių mažų ląstelių grupių aptikimo kliniškai svarbu žinoti, kad genetinė analizė gali parodyti mišrų paveldą ar net klaidingus rezultatus.

Kaip aptinkama chimerizmas

Chimerizmas gali būti nustatomas įvairiais metodais, priklausomai nuo to, kurio tipo ląstelės dominavo ir kokie skirtumai reikšmingi:

• kraujotakos tyrimai ir kraujo grupių tipavimas – kartais atskleidžia skirtingas kraujo ląstelių linijas;
• DNR analizė (PCR, STR analizė) – gali parodyti dvi ar daugiau genetiškai skirtingų sekų;
• FISH (fluorescencinė in situ hibridizacija) arba karyotipavimas – ląstelių chromosomų įvairovės nustatymui;
• vienaląstelinės sekoskaitos metodai – leidžia labai tiksliai atskirti skirtingas ląstelių populiacijas ir jų santykį organizme.

Klinikinė reikšmė ir pavyzdžiai

• teisės genetikoje ir forenzikoje chimerizmo buvimas kartais painioja DNR pavyzdžių interpretravimą (pvz., ginčuose dėl tapatybės ar tėvystės);
• kai kuriuose atvejuose chimerizmas žmogui pasireiškia kaip skirtingos odos spalvos plotai arba skirtingos reprodukcinės lyties audinių radiniai;
• mikrochimerizmas yra siejamas tiek su autoimuninėmis ligomis (kai motinos ar vaisiaus ląstelės galimai sukelia imuninį atsaką), tiek su apsauginėmis funkcijomis (pvz., dalyvavimu audinių regeneracijoje) — tyrimai tęsiami;
• transplantologijoje donorų ląstelių išlikimas gali turėti įtakos grafto tolerancijai ar atkryčiams.

Tyrimai ir naujausi atradimai

Moksliniai tyrimai ir pažangios genų analizės metodikos leidžia vis dažniau aptikti chimerizmą ir mikrochimerizmą. Pavyzdžiui, pelių modeliuose rasta epigenetinių chimerų, kur genetinis kodas beveik vienodas, bet genų raiška nustato skirtingus audinių fenotipus. Tai atveria naujas perspektyvas suprasti vystymosi biologiją, imunologiją ir audinių regeneraciją.

Santrauka: chimera yra sudėtingas biologinis reiškinys, kai viename organizme gyvena skirtingos genetiškos ląstelės. Jos rūšys gali skirtis priklausomai nuo kilmės (disperzinė/tetragametinė, mozaikinė, mikro- arba epigenetinė), o pasekmės ir reikšmė svyruoja nuo biologinių įdomybių iki klinikinių ir teisinių iššūkių. Dėl pažangių diagnostikos metodų chimerizmo atpažinimas tapo tikslesnis, tačiau daug klausimų vis dar lieka atvirų ir tyrimų laukas aktyviai plečiasi.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra chimera biologijoje?

K: Kaip atsiranda chimeros?

K: Kas yra disperzinės chimeros?

K: Kaip susidaro disperminės chimeros?

Klausimas: Kaip elgiasi skirtingos disperzinės chimeros ląstelių populiacijos?

K: Kas yra mikrochimerizmas?

K: Kas yra epigenetinės chimeros?

Paieška pagal raidę