15.5: Adult Stem Cells
15.5: Volwassen stamcellen
Stem cells are undifferentiated cells that divide and produce more stem cells or progenitor cells that differentiate into mature, specialized cell types. All the cells in the body are generated from stem cells in the early embryo, but small populations of stem cells are also present in many adult tissues including the bone marrow, brain, skin, and gut. These adult stem cells typically produce the various cell types found in that tissue—to replace cells that are damaged or to continuously renew the tissue.
The Small Intestine
The epithelium lining the small intestine is continuously renewed by adult stem cells. It is the most rapidly replaced tissue in the human body, with most cells being replaced within 3-5 days. The intestinal epithelium consists of thousands of villi that protrude into the interior of the small intestine—increasing its surface area to aid in the absorption of nutrients.
Intestinal stem cells are located at the base of invaginations called crypts that lie between the villi. They divide to produce new stem cells, as well as daughter cells (called transit amplifying cells) that divide rapidly, move up the villi and differentiate into all the cell types in the intestinal epithelium, including absorptive, goblet, enteroendocrine, and Paneth cells. These mature cells continue to move up the villi as they carry out their functions, except Paneth cells which move back down to reside at the base of the crypt.
When the mature cells reach the top of the villi, they undergo apoptosis—programmed cell death—and are shed. New cells continue to push up from below, continuously replacing the cells that are lost.
Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen die zich delen en meer stamcellen of voorlopercellen produceren die differentiëren tot volwassen, gespecialiseerde celtypen. Alle cellen in het lichaam worden gegenereerd uit stamcellen in het vroege embryo, maar kleine populaties stamcellen zijn ook aanwezig in veel volwassen weefsels, waaronder het beenmerg, de hersenen, de huid en de darmen. Deze volwassen stamcellen produceren doorgaans de verschillende celtypen die in dat weefsel worden aangetroffen - om beschadigde cellen te vervangen of om het weefsel continu te vernieuwen.
De dunne darm
Het epitheel langs de dunne darm wordt continu vernieuwd door volwassen stamcellen. Het is het snelst vervangende weefsel in het menselijk lichaam, waarbij de meeste cellen binnen 3-5 dagen worden vervangen. Het darmepitheel bestaat uit duizenden villi die uitsteken in het inwendige van de dunne darm, waardoor het oppervlak toeneemt om de opname van voedingsstoffen te bevorderen.
Intestinale stamcellen bevinden zich aan de basis van invaginations genaamd crypten die tussen de villi liggen. Ze delen om nieuwe stamcellen te produceren, evenals dochtercellen (zogenaamde transitversterkende cellen) die zich snel delen, de villi opgaan en differentiëren in alle celtypen in het darmepitheel, inclusief absorptie-, beker-, entero-endocriene en Paneth-cellen. Deze rijpe cellen blijven de villi omhoog bewegen terwijl ze hun functies uitvoeren, behalve Paneth-cellen die weer naar beneden gaan om aan de basis van de crypte te verblijven.
Wanneer de volwassen cellen de top van de villi bereiken, ondergaan ze apoptose - geprogrammeerde celdood - en worden ze afgestoten. Nieuwe cellen blijven van onderaf omhoog duwen en vervangen continu de cellen die verloren zijn gegaan.
