Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Г. Гаструляция у млекопитающих 12 page





Рис. 8-74. Локализация региональных стволовых клеток в эпителии тонкой кишки. 1 — неделящиеся клетки, 2 — делящиеся стволовые клетки, 3 — быстро делящиеся клетки, 4 — неделящиеся дифференцированные клетки, 5 — направление перемещения клеток, 6 — клетки слущенные с поверхности кишечной ворсины.

Регенерация на органном уровене имеет главной задачей восстановление функции органа с или без воспроизведения его типичной структуры (макроскопической, микроскопической). В процессе регенерации на названном уровне присходят не только преобразования в клеточных популяций (клеточных тканевых системах), но также и морфогенетические процессы. При этом включаются те же механизмы, что и при формировании органов в эмбриогенезе (периоде развития дефинитивного фенотипа). Сказанное с полным правом дает возможность рассматривать регенерацию как частный вариант процесса развития. Указанное утверждение в настоящее время представляется очевидным, хотя вплоть до рубежа третьей и последней четвертей минувшего (ХХ) века по этому поводу влись научные дискуссии.

Органная регенерация осуществляется разными путями: эпиморфозом, морфолаксисом, регенерационной гипертрофией. Названные способы регенерации, а также используемые в них механизмы обсуждаются ниже. В отдельных случаях возможно из одной или группы клеток (части зрелого организма) воссоздание целостного организма, что допускает выделение организменного уровня регенерации, хотя более правильно в таких ситуациях говорить о бесполом размножении (см. 6.2, а также табл. 6.1 и рис. 6.1) или использовать специальный термин – соматический эмбриогенез(см. здесь же ниже).

В зависимости от природы фактора (потеря клеток, структур вследствие их снашивания в ходе нормальной жизнедеятельности, вследствие травмы – механической, термической, химической, радиационной и др., вследствие голодания, вследствие патологических изменений в организме), запускающего восстановительный процесс, различают два вида регенерации:физиологическуюирепаративную.

Физиологическая регенерация представляет собой процесс восстановления клеток и структур, которые закономерно теряются в связи и в ходе нормальной жизнедеятельности. Благодаря названному виду регенерации в организме поддерживается структурный гомеостаз, что дает основание ряду биологов квалифицировать этот вид восстановительных процессов как гомеостатическую регенерацию, обеспечивается постоянное выполнение органами их функций. С общебиологической точки зрения, физиологическая регенерация, как и обмен веществ, является проявлением такого важнейшего свойства жизни, как самообновление, благодаря которому, собственно, и обеспечивается существование организма во времени и пространстве.



На внутриклеточном уровне значение физиологической регенерации особенно велико для так называемых «вечных» тканей (см. стабильные клеточные популяции классической гистологии), утративших способность к регенерации путем митотического деления клеток. В первую очередь это относится к нервной ткани, возможно, сердечной мышце и сетчатке глаза.

На клеточном и тканевом уровнях физиологическая регенерация как закономерное явление осуществляется в «лабильных» тканях (эпидермис кожи, эпителий роговицы, покровный эпителий кишки, см. обновляющиеся клеточные популяции классической гистологии), где интенсивность клеточного обновления очень велика, и в «стабильных» тканях (печень и, возможно, почки, см. растущие клеточные популяции классической гистологии), клетки которых обновляются значительно медленнее. Об интенсивности пролиферации судят по числу митозов, приходящихся на 1000 подсчитанных клеток. Если учесть, что сам митоз в среднем длится около 1 ч, а весь митотический цикл в соматических клетках в среднем протекает 22–24 ч, становится ясно, что для определения интенсивности обновления клеточного состава тканей необходимо подсчитать число митозов в течение одних или нескольких суток. Оказалось, что число делящихся клеток не одинаково в разные часы суток (см. также 3.3). Так был открыт суточный ритм клеточных делений (рис. 8-75).

Рис. 8-75. Суточные изменения митотического индекса (МИ) в эпителии пищевода (I) и роговицы (2) мышей. Митотический индекс выражен в промилле (0/00), отражающем число митозов в тысяче подсчитанных клеток.

Суточный ритм числа митозов обнаружен не только в нормальных, но и в опухолевых тканях. Он отражает более общую закономерность, а именно, ритмичность всех функций организма. Одна из современных областей биологии — хронобиология — изучает, в частности, механизмы регуляции суточных ритмов митотической активности, что имеет весьма большое значение для медицины. Существование самой суточной периодичности числа митозов указывает на регулируемость физиологической регенерации организмом. Кроме суточных, существуют лунные и годичные циклы обновления тканей и органов.

Физиологическая регенерация присуща организмам всех видов, но особенно интенсивно она протекает у теплокровных позвоночных, так как у них вообще очень высока интенсивность функционирования всех органов по сравнению с другими животными.



Репаративная регенерация (лат. reparatio — восстановление) — восстановление биологических структур после механических травм и действия повреждающих факторов иной (немеханической, см. здесь же выше) природы.

Виды репаративной регенерации многообразны, что делает их классификацию достаточно громоздкой и сложной. Общепринятым является мнение, что способность к регенерации не имеет однозначной зависимости от уровня организации живой формы, хотя давно уже было замечено, что более низко организованные животные обладают лучшей способностью к регенерации (большей полнотой регенерации), особенно, наружных структур и органов. Это подтверждается примерами регенерации у гидры, планарий, кольчатых червей, членистоногих, иглокожих, низших хордовых, например асцидий. Из позвоночных наилучшей регенерационной способностью обладают хвостатые земноводные. Разные виды животных одного и того же класса могут сильно отличаться по способности к регенерации. При изучении способности к регенерации внутренних органов оказалось, что она значительно выше у теплокровных животных, например у млекопитающих, по сравнению с земноводными.

Репаративная регенерация у млекопитающих отличается своеобразием. Для регенерации некоторых наружных органов нужны особые условия. Язык, ухо, например, не регенерируют при краевом повреждении. Если же нанести сквозной дефект через всю толщу органа, восстановление идет хорошо. Регенерация внутренних органов может идти очень активно. Из небольшого фрагмента яичника восстанавливается целый орган. Есть предположение, что невозможность регенерации конечностей и других наружных органов у млекопитающих носит приспособительный характер и обусловлена отбором, поскольку при активном образе жизни нежные морфогенетические процессы, характерные для восстановления целостности наружной структуры, например, конечности затрудняли бы существование особи в природной среде обитания. Есть мнение, что организмы первоначально имели два способа исцеления от ран — действие иммунной системы и регенерацию. Но в ходе эволюции они стали несовместимы друг с другом. Хотя регенерация может показаться лучшим выбором, для нас более важны Т-клетки иммунной системы — основное оружие против опухолей. Регенерация конечности становится бессмысленной, если одновременно в организме бурно развиваются раковые клетки. Предположительно иммунная система, защищая нас от инфекций и рака, одновременно подавляет наши способности к восстановлению.

Объем репаративной регенерации может быть очень разным. Крайний вариант — восстановление целого организма из отдельной малой его части, фактически из группы соматических клеток. Среди животных такое восстановление возможно у губок и кишечнополостных. Регенерацию гидры можно осуществить из группы клеток, полученных при продавливании ее через сито. Такой вид восстановительных процессов сопровождается возникновением новой морфогенетической оси организма и назван Б.П. Токиным «соматическим эмбриогенезом», так как во многом напоминает эмбриональное развитие. Следующий по объему вариант — восстановление больших участков организма, состоящих из комплекса органов. Примером служит регенерация у гидры, ресничного червя (планарии), морской звезды (рис. 8-76). При удалении части животного из оставшегося фрагмента, даже очень небольшого, возможно восстановление полноценного организма. Например, восстановление морской звезды из сохранившегося луча.

Рис. 8-76. Регенерация комплекса органов у некоторых видов беспозвоночных животных. а — гидра; б — плоский червь; в — морская звезда, г — восстановление морской звезды из луча.

К близкой группе явлений относится репаративная регенерация отдельных органов, например, хвоста у ящерицы, глаз у членистоногих, глаза, конечности, хвоста у тритона, которая широко распространена в животном царстве.

Заживление кожных покровов, ран, повреждений костей и других внутренних органов — наименее объемный процесс, но не менее важный для восстановления структурно-функциональной (прежде всего, структурной) целостности организма.

Существует несколько способов репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфаллаксис, регенерационную гипертрофию, компенсаторную гипертрофию, заживление эпителиальных ран, тканевую регенерацию.

Эпиморфоз представляет собой способ регенерации, заключающийся в отрастании нового органа от ампутационной поверхности, восстановление хрусталика или конечности у хвостатых амфибий (рис. 8-77). В процессе происходящей путем эпиморфоза регенерации конечности тритона после ее ампутации выделяют, например, регрессивную и прогрессивную фазы. Регрессивная фаза начинается с заживления раны, во время которого происходят следующие события: остановка кровотечения, сокращение мягких тканей культи конечности, образование над раневой поверхностью сгустка фибрина и миграция с краев раны клеток эпидермиса, покрывающего и, следовательно, закрывающего ампутационную (раневую) поверхность.

Рис. 8-77. Регенерация хрусталика (1) из дорзальной радужки (2) у тритона.

Затем начинается разрушение мягких тканей ниже места ампутации, то есть субэпидермально. Одновременно в разрушенные ткани проникают клетки воспалительния, развивается местный отек, наблюдается фагоцитоз и начинается дедифференцировка специализированных клеток: - мышечных, костных, хрящевых и т.д. Дедиференцированные клетки приобретают черты мезенхимных, образуют скопление и формируют регенерационную бластему (рис. 8-78). Закрывший рану (ампутационную поверхность) эпидермис утолщается и образует апикальную эктодермальную шапочку. На этом этапе в регенерационную бластему врастают сосуды и нервные волокна.

Рис. 8-78. Регенерация конечности у тритона. а — нормальная конечность, б — ампутация, в — формирование апикальной шапочки и бластемы, г — редифференцировка клеток, д — вновь сформированная конечность. 1 — апикальная эктодермальная шапочка, 2 — бластема, 3 — редифференцировка клеток бластемы (пояснения в тексте).

Далее начинается прогрессивная фаза, для которой типичны процессы роста и морфогенеза. Длина и масса регенерационной бластемы увеличиваются. Она приобретает коническую форму. Мезенхимные клетки бластемы дедифференцируются, давая начало всем специализированным клеточным типам, которые необходимы для формирования структур конечности. Осуществляется рост конечности и ее морфогенез (формообразование). Когда форма конечности в общих чертах уже сложилась, регенерат все еще меньше нормальной конечности. Чем крупнее животное, тем больше эта разница в размерах. Для завершения морфогенеза требуется время, по истечении которого регенерат достигает размеров нормальной конечности.

Некоторые стадии восстановления передней конечности у тритона после ампутации на уровне плеча показаны на рис. 8-79.

Рис. 8-79. Регенерация передней конечности у тритона в эксперименте.

У молодых личинок аксолотлей конечность может регенерировать за 3 нед, у взрослых тритонов и аксолотлей — за 1–2 мес, а у наземных амбистом для этого требуется около 1 года.

Морфаллаксис — регенерация путем внутренней перестройки клеток регенерирующего участка. Примером служит регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела, или восстановление планарии из одной десятой или двадцатой ее части. На раневой поверхности в этом случае не происходит значительных формообразовательных процессов. Вырезанный участок сжимается, клетки внутри него перестраиваются. В итоге возникает целая новая особь, но уменьшенных размеров, которая затем растет. Согласно классическим представлениям морфаллаксис осуществляется без клеточной пролиферации. Нередко эпиморфный рост на месте ампутации сочетается с реорганизацией в прилежащих частях тела клеток и тканей путем морфаллаксиса.

Регенерационная гипертрофия (эндоморфоз) является способом регенерации внутренних органов, в частности, млекопитающих и заключается в увеличении размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Так, при краевом ранении печени удаленная часть органа никогда не восстанавливается. Раневая поверхность заживает, а. внутри оставшейся части усиливается размножение (гиперплазия) клеток. В описанной ситуации восстановление исходных массы или объема рабочей ткани и, следовательно, функции органа (но не его исходной формы) достигается после удалений, причем неоднократного, даже после удаления 2/3 печени.. При этом, внутренняя структура печени выглядит нормально, а печеночные дольки имеют типичную для них величину. Компенсаторная (викарная) гипертрофия заключается в изменениях в одном (сохраняющим функцию) из парных органов при утрате или нарушении функции в другом, относящемся к той же физиологической системе органов. Типичные примеры — гипертрофия одной из почек при удалении другой или увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки. Регенерация путем компенсаторной гипертрофии является возрастзависимой (рис. 8-80).

Рис. 8-80. Влияние возраста на увеличение числа клубочков нефронов после удаления одной почки у крыс вскоре после рождения.1 — кривая прироста числа клубочков в нормальном постнатальном развитии в одной почке, 2 — кривые увеличения числа вновь образуемых клубочков после удаления почки на разных сроках онтогенеза.

Последние два способа (регенерационная и компенсаторная гипертрофия) отличаются некоторыми деталями регенерационного процесса, но механизмы их одинаковы: гиперплазия и гипертрофия (рис. 8-81)1.Ы Верстка! Подстраничное примечание. МС Ы

1Гипертрофия (греч. hyper- + trophē — пища, питание) — увеличение объема и массы органа тела или отдельной его части. Гиперплазия(греч. hyper- + plasis — образование, формирование) — увеличение числа структурных элементов тканей путём их избыточного новообразования. Это не только размножение клеток, но и увеличение цитоплазматических ультраструктур (изменяются в первую очередь митохондрии, миофиламенты, эндоплазматический ретикулум, рибосомы).

Рис. 8-81. Схема, иллюстрирующая механизмы гипертрофии и гиперплазии. а — норма, б —гиперплазия, в — гипертрофия, г — комбинированное изменение.

Эпителизация раневой поверхности происходит примерно одинаковым образом как в

случае, если названная поверхность образовалась вследствие ампутации конечности, та

и в случае, если имеет место кожная рана с нарушенным эпидермальным покровом

(рис. 8-82): эпителий по краям раны утолщается вследствие увеличения объема клеток и

расширения межклеточных пространств, а образовавшийся сгусток фибрина играет роль

субстрата для миграции эпителиальных клеток вглубь раны. Мигрирующие клетки не

делятся митозом, но характеризуются фагоцитарной активностью. Клетки с

противоположных краев раны вступают в контакт. Затем наступает кератинизация

раневого эпидермиса и отделение корки. К моменту встречи эпидермиса

противоположных краев кожного дефекта в клетках, расположенных вокруг края раны,

наблюдается вспышка митозов, которая затем угасает.

Рис. 8-82. Схема некоторых событий, происходящих при эпителизации кожной раны у млекопитающих. а — начало врастания эпидермиса под некротическую ткань; б — срастание эпидермиса и отделение струпа: 1 — соединительная ткань, 2 — эпидермис, 3 — струп, 4 — некротическая ткань.

Восстановление, в частности, в процессе регенерации ампутированной конечности аксолотля тканей мезодермального происхождения (мышечной, скелетной) называют тканевой регенерацией. При этом, для восстановления мышц важно сохранить хотя бы небольшие культи на обоих концах восстанавливаемой структуры, а для регенерации кости необходима надкостница.

Анализ многочисленных существующих материалов наводит на мысль, что имеет место множество различных вариантов морфогенетических явлений и их комбинаций, с которыми исследователи, работающие с разными экспериментальными моделями, встречаются при изучении восстановления утраченных и поврежденных частей организма. При этом, различия между вариантами не всегда очевидны.

При регенерации не всегда образуется точная копия удаленной структуры. В случае типичной регенерации восстанавливается утраченная часть правильной структуры (гомоморфоз). Появление иной структуры на месте утраченной - гетероморфозили атипичная регенерация. Она может проявляться в виде гомеозисной регенерации, заключающейся в появлении антенны или конечности на месте глаза у членистоногих. Еще один вариант восстановления — гипоморфоз, или регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. К примеру, у ящерицы вместо конечности возникает шиловидная структура (рис. 8-83).

Рис. 8-83. Примеры атипичной регенерации. а — нормальная голова рака, б — формирование антенны вместо глаза, в — образование шиловидной структуры вместо конечности у саламандры. 1 — глаз, 2 — антенна, 3 — место ампутации, 4 — нервный ганглий.

К атипичной регенерации относят также случаи изменения полярности структуры. Так, из короткого фрагмента планарии можно стабильно получать биполярную планарию. Встречается образование дополнительных структур, или избыточная регенерация. После надреза культи при ампутации головного отдела планарии возникает регенерация двух голов или более (рис. 8-84).

Рис. 8-84. Примеры атипичной регенерации с изменением полярности и избыточной регенерации. а — биполярная планария, б — многоголовая планария, полученная после ампутации головы и нанесения насечек на культю.

При изучении регенерации предметом внимания исследователей являются не только внешние проявления восстановительного процесса. В частности, значительный научный интерес представляют вопросы регуляции регенераторных процессов, условий, в которых они протекают более успешно, а также вопросы происхождения клеток, участвующих в регенерации, способности к регенерации у животных различных таксонов. Самостоятельный научно-практический интерес представляют особенности восстановительных процессов у млекопитающих животных и человека.

При регенерации наблюдаются такие явления, как детерминация, цитодифференцировка, дифференциация структур, рост, морфогенез, сходные с таковыми, имеющими место в эмбриональном развитии. Данные, полученные к настоящему времени, указывают на то, что восстановление утраченных структур, по сути дела, осуществляется на основе той же самой программы развития, которая обусловливает формирование их у эмбриона, причем на основе принципиально тех же клеточных и системных механизмов развития. Следует, однако, иметь в виду, что при регенерации процессы развития идут вторично, т.е. в сформированном организме, в связи с чем наблюдаемое в этом случае восстановление структур и функций характеризуется рядом отличий и специфичных черт.

Есть мнение, что в ходе регенерации принципиальное значение принадлежит системным механизмам: межклеточным и межзачатковым взаимодействиям, а также нервной и гуморальной регуляции. Налицо также признаки генетической регуляции процессов регенерации. Так, при эпиморфозе конечности тритона сформированный в ходе эпителизации эпидермис стимулирует лизис подлежащих мезодермальных тканей. В его отсутствие или при образовании шрама регенерации не происходит. Клетки под сформированным эпидермисом дедифференцируются и формируют бластему. На этом этапе наблюдаются реципрокные индуктивные влияния между эпидермисом, который формирует апикальную эктодермальную шапочку, и мезодермальной бластемой. Вспомним, что в эмбриогенезе при формировании конечности осуществлялись сходные взаимодействия между мезодермальной почкой и апикальным эктодермальным гребнем.

На стадии цитодедифференцировки в клетках подавляется экспрессия генов, определяющих специализацию клетки, например,таких как MRF и Mif5 в мышечных волокнах. Затем начинают экспрессироваться гены, необходимые для пролиферации клеток, например, такие как msxI. На этой же стадии врастающие в бластему нервные отростки и эпидермис продуцируют трофические и ростовые факторы, необходимые для пролиферации и выживания клеток бластемы. Среди них фактор роста фибробластов FGF-10. Этот же фактор необходим для пролиферации самого эпидермиса. Бластема, в свою очередь, синтезирует в ответ нейротрофические факторы, стимулирующие врастание нервов. Нервы нужны для формирования апикальной эктодермальной шапочки. Помимо этого бластема, также как и апикальная эпидермальная шапочка, продуцирует FGF-8, который стимулирует врастание капилляров.

Необходимо отметить наблюдаемые на рассматриваемой стадии различия между регенерацией и эмбриональным развитием. Так, для регенерации необходимо подрастание нервных волокон. Без иннервации регенерирующей конечности дедифференцировка клеток происходит, но последующее развитие тормозится. В период эмбрионального морфогенеза конечности (в ходе клеточных дифференцировок) нервы еще не сформированы, то есть в развивающемся зародыше их попросту нет.

Помимо иннервации в начале регенерации ампутированной конечности у тритона необходимо действие ферментов металлопротеиназ, которые разрушают компоненты матрикса, что позволяет клеткам разделиться (диссоциировать) и активно пролиферировать. На стадии цитодедифференцировки в клетках культи ампутированной конечности экспрессируются также гомеозисные гены НохD8 и НохD10, а с началом цитодифференцировки — НохD9 и НохD13. Известно, что названные гомеозисные гены активно транскрибируются в эмбриональном морфогенезе конечности (см. 8.3.4).

Из приведенного выше следует, что на одной из начальных стадий регенерации клетки утрачивают морфологические, цитохимические и метаболические, цитофункциональные признаки дифференцировки (структурно-функциональной специализации), то есть дедифференцируются. Вместе с тем, состояние детерминации клеток, то есть предопределенность их судьбы в дальнейшем развитии (на последующих стадиях регенерации) сохраняется. Так. уже на стадии недифференцированной бластемы закладываются основные черты структурной организации регенерирующей конечности, причем для этого не требуется экспрессии генов, обеспечивающих спецификацию отделов конечности (Tbx-5 для передней и Tbx-4 для задней). Конечность формируется в зависимости от локализации бластемы. Ее развитие происходит так же, как и в эмбриогенезе: сначала оформляются проксимальные отделы, а затем дистальные.

Проксимально-дистальный градиент, от которого зависит, какие части растущего зачатка станут плечом, какие — предплечьем, а какие — кистью, задается градиентом белка Prod 1. Он локализован на поверхности клеток бластемы и его концентрация выше у основания конечности. Этот белок играет роль рецептора, а сигнальной молекулой (лигандом) для него является белок nAG, который синтезируется шванновскими клетками, окружающими регенерирующий нерв. При отсутствии названного белка, запускающего через лиганд-рецепторное взаимодействие экспрессию необходимого для восстановления ампутированной конечности каскада генов, регенерации не происходит. Этим объясняется отсутствие восстановления конечности при перерезке нерва, а также при врастании в бластему недостаточного количества нервных волокон. Если же соответствующий нерв отвести под кожу основания регенерирующей структуры, то образуется дополнительная конечность. Если его отвести к основанию хвоста, то образуется дополнительный хвост. Отведение нерва на боковую область никаких дополнительных структур не вызывает. Приведенные выше факты послужили основой концепции регенерационных полей.

Также как в эмбриогенезе в поле регенерериющей конечности формируется передне-задняя ось. В соответствующем зачатке появляется зона поляризующей активности, определяющая асимметрию конечности. Повернув конец культи ампутированной конечности на 180°, удается получить конечность с зеркальным удвоением пальцев (рис. 8-85).

Рис. 8-85. . Эксперимент с поворотом бластемы конечности (пояснения в тексте).

Таким образом следует признать справедливость утверждения, что формирование конечности происходит в поле регенерирующей структуры, а бластема является саморегулирующейся системой. Доказательством справедливости высказанного положения служат также результаты опытов по пересадке бластемы передней конечности на бластему середины бедра (рис. 8-86). При пересадке бластемы передней конечности в регенерационное поле задней конечности трансплантат располагается в соответствии с полученной ранее позиционной информацией: бластема плеча смещается к середине бедра, предплечья — к голени, запястья — к лапке, тогда как развитие бластемы, трансплантированной в соответствующую часть передней конечности происходит в соответствии с ее детерминацией, которая определяется уровнем ампутации.

Рис. 8-86. Опыты по пересадке бластемы передней конечности в поле задней (пояснения в тексте).

Межклеточные и индукционные взаимодействия – обязательные участники регенерационного процесса. В целом, однако, они в сравнении с эмбриогенезом менее разнообразны Более того, на процесс регенерации большое влияние оказывают факторы нервной и гуморальной регуляция, что вполне объяснимо, поскольку регенерационные события осуществляюется в зрелом организме, где основными факторами регуляции хода внутриорганизменных перестроек являются гуморальные и нервные механизмы. Среди гуморальных влияний следует остановиться на действии гормонов. Так, альдостерон, гормоны щитовидной железы и гипофиза оказывают стимулирующее влияние на восстановление утраченных структур. Сходное действие характеризует метаболиты, выделяемые поврежденной тканью (в частности, некрогормоны классической биологии и медицины), транспортируемые плазмой крови или передающиеся через межклеточную жидкость. На регенерацию оказывают влияние многие факторы разной природы, среди которых температура окружающей среды, возраст животного, функционирование органа, что стимулирует регенерацию, и, в определенных ситуациях, изменение электрического заряда в регенерате.

В процессе регенерации конечности амфибий после ампутации действительно происходят изменения электрической активности. Более того при проведении электрического тока через ампутированную конечность у взрослых шпорцевых лягушек (бесхвостые амфибии, Anura) наблюдается усиление регенерации передних лапок. При этом в регенератах увеличивается количество нервной ткани, из чего делается вывод, что электрический ток стимулирует врастание нервов в структуры, в обычных условиях не регенерирующие. Попытки стимулировать подобным образом восстановление конечностей у млекопитающих оказались безуспешными. Под действием электрического тока или при сочетании действия электрического тока с фактором роста нервов у крыс удавалось получить только разрастание скелетной ткани в виде хрящевых и костных мозолей, которые не походили на нормальные элементы скелета конечностей.

Один из наиболее интригующих моментов в теории и практике учения о регенерации — вопрос о клеточных источниках восстановительного процесса вообще и, в частности, откуда берутся или как возникают недифференцированные клетки бластемы, морфологически сходные с мезенхимными?

В настоящее время говорят о трех возможных источниках клеточного материала, используемого для восстановления утраченного. Во-первых, дифференцированная клетка возвращается в состояние, когда снова способна делиться и, следовательно, репрограммировать свой генетический аппарат. Во-вторых, - это присутствие в зрелом организме региональных или резидентных (камбиальных классической гистологии) стволовых клеток, наличие которых установлено к настоящему времени во многих тканях и органах (практически во всех). В-третьих, - это региональные или резидентные стволовые клетки из других структур (наиболее часто называют строму костного мозга), мигрирующих к месту регенерации в силу возникновения в поврежденной структуре очага неблагополучия.

В настоящее время многие исследователи признают дедифференцировку и метаплазию клеток при регенерации хрусталика у амфибий. Предполагается, что по мере увеличения возраста особи численность популяций региональных (резидентных) стволовых клеток в организме сокращается. При этом допускается, что если в органе не хватает собственных региональных стволовых клеток, то они в случае необходимости могут в него мигрировать из других источников. Так, в частности, эндотелий крупных магистральных артерий не имеет для своего восстановления региональных стволовых клеток. Его обновление происходит за счет стволовых клеток стромы костного мозга, поступающих через кровоток.






Date: 2015-09-05; view: 161; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.021 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию