Автор первых систематических исследований по регенерации тканей. Физиологическая регенерация тканей

73.Регенерация. Физиологическая регенерация, её значение.

Регенерация – процесс вторичного развития органа или ткани, вызванный повреждениями какого – либо рода.

Физиологическая регенерация – восстановление частей организма , износившихся в процессе жизнедеятельности. Действует на протяжении всего онтогенеза, поддерживает постоянство структур, несмотря на гибель клеток. Интенсивные процессы физиологической регенерации при восстановлении клеток крови, эпидермиса, слизистых оболочек. Примерами могут быть линька птиц, рост зубов у грызунов. Физиологическая регенерация происходит не только в тканях с интенсивно делящимися клетками, но и там, где клетки делятся незначительно. 25 гепатоцитов из 1000 погибают и столько же восстанавливаются. Физиологическая регенерация – динамический процесс, который включает в себя клеточное деление и другие процессы. Обеспечение функций лежит в основе нормального функционирования организма.

Физиологическая регенерация представляет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. С общебиологической точки зрения, физиологическая регенерация, как и обмен веществ, является проявлением такого важнейшего свойства жизни, как самообновление.

Примером физиологической регенерации на внутриклеточном уровне являются процессы восстановления субклеточных структур в клетках всех тканей и органов. Значение ее особенно велико для так называемых «вечных» тканей, утративших способность к регенерации путем деления клеток. В первую очередь это относится к нервной ткани.

Примерами физиологической регенерации на клеточном и тканевом уровнях являются обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой кишечника, клеток периферической крови и др. Обновляются производные эпидермиса - волосы и ногти. Это так называемая пролиферативная регенерация, т.е. восполнение численности клеток за счет их деления. Во многих тканях существуют специальные камбиальные клетки и очаги их пролиферации. Это крипты в эпителии тонкой кишки, костный мозг, пролиферативные зоны в эпителии кожи. Интенсивность клеточного обновления в перечисленных тканях очень велика. Это так называемые «лабильные» ткани. Все эритроциты теплокровных животных, например, сменяются за 2-4 мес, а эпителий тонкой кишки полностью сменяется за 2 сут. Это время требуется для перемещения клетки из крипты на ворсинку, выполнения ею функции и гибели. Клетки таких органов, как печень, почка, надпочечник и др., обновляются значительно медленнее. Это так называемые «стабильные» ткани.

Об интенсивности пролиферации судят по количеству митозов, приходящихся на 1000 подсчитанных клеток. Если учесть, что сам митоз в среднем длится около 1 ч, а весь митотаческий цикл в соматических клетках в среднем протекает 22-24 ч, то становится ясно, что для определения интенсивности обновления клеточного состава тканей необходимо подсчитать количество митозов в течение одних или нескольких суток. Оказалось, что количество делящихся клеток не одинаково в разные часы суток. Так был открыт суточный ритм клеточных делений.

Суточный ритм количества митозов обнаружен не только в нормальных, но и в опухолевых тканях. Он является отражением более общей закономерности, а именно ритмичности всех функций организма. Одна из современных областей биологии - хронобиология - изучает, в частности, механизмы регуляции суточных ритмов митотической активности, что имеет весьма важное значение для медицины. Существование самой суточной периодичности количества митозов указывает на регулируемость физиологической регенерации организмом. Кроме суточных существуют лунные и годичные циклы обновления тканей и органов.

В физиологической регенерации выделяют две фазы: разрушительную и восстановительную. Полагают, что продукты распада части клеток стимулируют пролиферацию других. Большую роль в регуляции клеточного обновления играют гормоны.

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.

74.Репаративная регенерация , её значение. Способы репаративной регенерации. Проявление регенерационной способности в филогенезе. Молекулярно-генетические, клеточные и системные механизмы регенерации. Особенности восстановительных процессов у млекопитающих.

Регенерация может быть физиологической и репаративной. В свою очередь репаративная регенерация бывает нескольких видов:

Возмещающая;

Посттравматическая;

Восстановительная;

Патологическая.

Репаративная регенерация – восстановление поврежденных тканей и органов после чрезвычайных воздействий. При полной регенерации восстанавливается полное исходное строение ткани после ее повреждения, её архитектура остается неизменной. Распространена у организмов, способных к бесполому размножению. Например, белая планария, гидра, моллюски (если удалить голову, но оставить нервно – узловую структуру). Типичная репаративная регенерация возможна у высших организмов, в т.ч. и человека. Например, при устранении некротических клеток органов. В острой стадии пневмонии происходит деструкция альвеол и бронхов, затем происходит восстановление. При действии гепатотропных ядов возникают диффузные некротические изменения печени. После прекращения действия ядов восстанавливается архитектоника за счет деления гепатоцитов – клеток печеночной паренхимы. Восстанавливается исходная структура. Гомоморфоз – восстановление структуры в том виде, в котором она существовала до разрушения. Неполная репаративная регенерация – регенерированный орган отличается от удаленного - гетероморфоз. Исходная структура не восстанавливается, а иногда вместо одного органа развивается другой орган. Например, глаз у рака. При удалении в некоторых случаях развивается антенна. У человека печень при удалении части печеночной доли аналогично регенерирует. Возникает рубец и через 2 - 3 месяца после операции масса печени восстанавливается, а восстановления формы органа не происходит. Это происходит из-за удаления и повреждения соединительной ткани во время операции.

У млекопитающих могут регенерировать все 4 вида ткани.

1. Соединительная ткань . Рыхлая соединительная ткань обладает высокой способностью к регенерации. Лучше всего регенерируют интерстициальные компоненты – образуется рубец, замещающийся тканью. Костная ткань – аналогично. Основные элементы, восстанавливающие ткань – остеобласты (малодифференцированные камбиальные клетки костной ткани);

2. Эпителиальная ткань . Обладает выраженной регенерационной реакцией. Эпителий кожи, роговая оболочка глаза, слизистые оболочки полости рта, губ, носа, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря, слюнные железы, паренхима почек. При наличии раздражающих факторов могут происходить патологические процессы, приводящие к разрастанию тканей, что приводит к раковым опухолям.

3. Мышечная ткань . Значительно меньше регенерирует, чем эпителиальная и соединительная ткани. Поперечная мускулатура – амитоз, гладкая – митоз. Регенерирует за счет недифференцированных клеток – сателлитов. Могут разрастаться и регенерировать отдельные волокна, и даже целые мышцы.

4. Нервная ткань . Обладает плохой способностью к регенерации. В эксперименте показано, что клетки периферической и вегетативной нервной системы, двигательные и чувствительные нейроны в спинном мозге мало регенерируют. Аксоны хорошо регенерируют за счет Шванновских клеток. В головном мозге вместо них - глия, поэтому регенерация не происходит.

При регенерации миокарда и центральной нервной системы сначала образуется рубец, а затем идет регенерация за счет увеличения размеров клеток, внутриклеточная регенерация также имеет место. Клетки миокарда митозом не делятся. Разница происходит из-за развития в эмбриональном периоде. У взрослых организмов очень мощно функционирует ЭПР и это тормозит клеточное деление.
Процесс регенерации конечности у тритона/ саламандры .

После ампутации регенерация конечности происходит строго упорядоченно, всегда одинаково. Восстанавливающийся , затем приобретает коническую форму, растет в длину, становится похожим на ласт. Потом закладываются пальцы. К 8 неделе регенерация конечности полностью завершена.

На клеточном уровне выделяют несколько фаз регенерации конечности:

фаза заживления раны;
процесс демонтирования;
фаза « конической бластемы»;
фаза редифференцировки.

Фаза заживления раны . В этот период происходит обрастание клетками раны на культе, возникает апикальная «шапочка» (если контакт нарушен – регенерации не будет).

Процесс демонтирования . После заживления, в тканях, прилежащих к культе, происходит рассасывание ткани. Мышечные волокна утрачивают упорядоченность, становятся «растрепанными». В костной ткани утрачивается надкостница, появляются гигантские фагоцитирующие клетки, имеющие не менее 3-х ядер. Эти клетки захватывают матрикс и освобождают место для роста новой кости и хряща, удаляя ненужный материал. Концевая часть культи становится отечной и выпячивается. В культе накапливаются однотипные дедифференцированные клетки, уподобленные эмбриональным клеткам. Через некоторое время начинается деление дедифференцированных клеток.

В отрастающую культю врастают нервы, и наступает стадия « конической бластемы». Конечность имеет форму ласта, нарастает клеточная масса, восстанавливается кровоток. Возникает «регенерационная почка».

Фаза редифференцировки . Конечность удлиняется, начинается редифференцировка, и процесс регенерации подходит к концу. Если денервировать конечность - регенерация не произойдет т.к. нервная ткань выполняет эндокринную, проводящую функции. Кроме того, нервная ткань осуществляет секрецию белкового гормона, под контролем которого осуществляется регенерация.
Репаративная (от лат. reparatio - восстановление) регенерация наступает после повреждения ткани или органа. Она очень разнообразна по факторам, вызывающим повреждения, по объемам повреждения, по способам восстановления. Механическая травма, например оперативное вмешательство, действие ядовитых веществ, ожоги, обморожения, лучевые воздействия, голодание, другие болезнетворные агенты,- все это повреждающие факторы. Наиболее широко изучена регенерация после механической травмы. Способность некоторых животных, таких, как гидра, планария, некоторые кольчатые черви, морские звезды, асцидия и др., восстанавливать утраченные органы и части организма издавна изумляла ученых. Ч. Дарвин, например, считал удивительными способность улитки воспроизводить голову и способность саламандры восстанавливать глаза, хвост и ноги именно в тех местах, где они отрезаны.

Объем повреждения и последующее восстановление бывают весьма различными. Крайним вариантом является восстановление целого организма из отдельной малой его части, фактически из группы соматических клеток. Среди животных такое восстановление возможно у губок и кишечнополостных. Среди растений возможно развитие целого нового растения даже из одной соматической клетки, как это получено на примере моркови и табака. Такой вид восстановительных процессов сопровождается возникновением новой морфогенетической оси организма и назван Б.П. Токиным «соматическим эмбриогенезом», ибо во многом напоминает эмбриональное развитие.

Существуют примеры восстановления больших участков организма, состоящих из комплекса органов. В качестве примера служат регенерация ротового конца у гидры, головного конца у кольчатого червя и восстановление морской звезды из одного луча (рис. 8.24). Широко распространена регенерация отдельных органов, например конечности у тритона, хвоста у ящерицы, глаз у членистоногих. Заживление кожных покровов, ран, повреждений костей и других внутренних органов является менее объемным процессом, но не менее важным для восстановления структурно-функциональной целостности организма. Особый интерес представляет способность зародышей на ранних стадиях развития восстанавливаться после значительной утраты материала. Эта способность была последним аргументом в борьбе между сторонниками преформизма и эпигенеза и привела в 1908 г. Г. Дриша к концепции эмбриональной регуляции.

Рис. 8.24. Регенерация комплекса органов у некоторых видов беспозвоночных животных. А - гидра;Б - кольчатый червь; В - морская звезда

(пояснение см. в тексте)
Существует несколько разновидностей или способов репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфаллаксис, заживление эпителиальных ран, регенерационную гипертрофию , компенсаторную гипертрофию.

Эпителизация при заживлении ран с нарушенным эпителиальным покровом идет примерно одинаково, независимо от того, будет далее происходить регенерация органа путем эпиморфоза или нет. Эпидермальное заживление раны у млекопитающих в том случае, когда раневая поверхность высыхает с образованием корки, проходит следующим образом (рис. 8.25). Эпителий на краю раны утолщается вследствие увеличения объема клеток и расширения межклеточных пространств. Сгусток фибрина играет роль субстрата для миграции эпидермиса в глубь раны. В мигрирующих эпителиальных клетках нет митозов, однако они обладают фагоцитарной активностью. Клетки с противоположных краев вступают в контакт. Затем наступает кератинизация раневого эпидермиса и отделение корки, покрывающей рану.

Рис. 8.25. 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
К моменту встречи эпидермиса противоположных краев в клетках, расположенных непосредственно вокруг края раны, наблюдается вспышка митозов, которая затем постепенно падает. По одной из версий, эта вспышка вызвана понижением концентрации ингибитора митозов - кейлона.

Эпиморфоз представляет собой наиболее очевидный способ регенерации, заключающийся в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. Регенерация конечности тритона и аксолотля изучена детально. Выделяют регрессивную и прогрессивную фазы регенерации. Регрессивная фаза начинается с заживления раны, во время которого происходят следующие основные события: остановка кровотечения, сокращение мягких тканей культи конечности, образование над раневой поверхностью сгустка фибрина и миграция эпидермиса, покрывающего ампутационную поверхность.

Затем начинается разрушение остеоцитов на дистальном конце кости и других клеток. Одновременно в разрушенные мягкие ткани проникают клетки, участвующие в воспалительном процессе, наблюдается фагоцитоз и местный отек. Затем вместо образования плотного сплетения волокон соединительной ткани, как это происходит при заживлении ран у млекопитающих, в области под раневым эпидермисом утрачиваются дифференцированные ткани. Характерна остеокластическая эрозия кости, что является гистологическим признаком дедифференцировки. Раневой эпидермис, уже пронизанный регенерирующими нервными волокнами, начинает быстро утолщаться. Промежутки между тканями все более заполняются мезенхимоподобными клетками. Скопление мезенхимных клеток под раневым эпидермисом является главным показателем формирования регенерационной бластемы. Клетки бластемы выглядят одинаково, но именно в этот момент закладываются основные черты регенерирующей конечности.

Затем начинается прогрессивная фаза, для которой наиболее характерны процессы роста и морфогенеза. Длина и масса регенерационной бластемы быстро увеличиваются. Рост бластемы происходит на фоне идущего полным ходом формирования черт конечности, т.е. ее морфогенеза. 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 регенерации передней конечности у тритона после ампутации на уровне плеча показаны на рис. 8.26. Время, необходимое для полной регенерации конечности, варьирует в зависимости от размера и возраста животного, а также от температуры, при которой она протекает.

Рис. 8.26. Стадии регенерации передней конечности у тритона
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.

При эпиморфной регенерации не всегда образуется точная копия удаленной структуры. Такую регенерацию называют атипичной. Существует много разновидностей атипичной регенерации. Гипоморфоз - регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. Так, у взрослой шпорцевой лягушки возникает шиловидная структура вместо конечности. Гетероморфоз - появление иной структуры на месте утраченной. Это может проявляться в виде гомеозисной регенерации, заключающейся в появлении конечности на месте антенн или глаза у членистоногих, а также в изменении полярности структуры. Из короткого фрагмента планарии можно стабильно получать биполярную планарию (рис. 8.27).

Встречается образование дополнительных структур, или избыточная регенерация. После надреза культи при ампутации головного отдела планарии возникает регенерация двух голов или более (рис. 8.28). Можно получить больше пальцев при регенерации конечности аксолотля, повернув конец культи конечности на 180°. Дополнительные структуры являются зеркальным отражением исходных или регенерировавших структур , рядом с которыми они расположены (закон Бэйтсона).

Рис. 8.27. Биполярная планария
Морфаллаксис - это регенерация путем перестройки 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. Отрезанный кусочек сжимается, клетки внутри него перестраиваются, и возникает целая особь

уменьшенных размеров, которая затем растет. Этот способ регенерации впервые описал Т. Морган в 1900 г. В соответствии с его описанием морфаллаксис осуществляется без митозов. Нередко имеет место сочетание эпиморфного роста на месте ампутации с реорганизацией путем морфаллаксиса в прилежащих частях тела.

Рис. 8.28. Многоголовая планария, полученная после ампутации головы

и нанесения насечек на культю

Регенерационная гипертрофия относится к внутренним органам. Этот способ регенерации заключается в увеличении размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Иллюстрацией служит регенерация печени позвоночных, в том числе млекопитающих. При краевом ранении печени удаленная часть органа никогда не восстанавливается. Раневая поверхность заживает. В то же время внутри оставшейся части усиливается размножение клеток (гиперплазия) и в течение двух недель после удаления 2/3 печени восстанавливаются исходные масса и объем, но не форма. Внутренняя структура печени оказывается нормальной, дольки имеют типичную для них величину. Функция печени также возвращается к норме.

Компенсаторная гипертрофия заключается в изменениях в одном из органов при нарушении в другом, относящемся к той же системе органов. Примером является гипертрофия в одной из почек при удалении другой или увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки.

Последние два способа отличаются местом регенерации, но механизмы их одинаковы: гиперплазия и гипертрофия.

Восстановление отдельных мезодермальных тканей, таких, как мышечная и скелетная, называют тканевой регенерацией. Для регенерации мышцы важно сохранение хотя бы небольших ее культей на обоих концах, а для регенерации кости необходима надкостница. Регенерация путем индукции происходит в определенных мезодермальных тканях млекопитающих в ответ на действие специфических индукторов, которые вводят внутрь поврежденной области. Этим способом удается получить полное замещение дефекта костей черепа после введения в него костных опилок.

Таким образом, существует множество различных способов или типов морфогенетических явлений при восстановлении утраченных и поврежденных частей организма. Различия между ними не всегда очевидны, и требуется более глубокое понимание этих процессов.

Изучение регенерационных явлений касается не только внешних проявлений. Существует целый ряд вопросов, носящих проблемный и теоретический характер. К ним относятся вопросы регуляции и условий, в которых протекают восстановительные процессы, вопросы происхождения клеток, участвующих в регенерации, способности к регенерации у различных групп, животных и особенностей восстановительных процессов у млекопитающих.

Установлено, что в конечности амфибий после ампутации и в процессе регенерации происходят реальные изменения электрической активности. При проведении электрического тока через ампутированную конечность у взрослых шпорцевых лягушек наблюдается усиление регенерации передних конечностей. В регенератах увеличивается количество нервной ткани, из чего делается вывод, что электрический ток стимулирует врастание нервов в края конечностей, в норме не регенерирующих.

Попытки стимулировать подобным образом регенерацию конечностей у млекопитающих оказались безуспешными. Так, под действием электрического тока или при сочетании действия электрического тока с фактором роста нервов удавалось получить у крысы только разрастание скелетной ткани в виде хрящевых и костных мозолей, которые не походили на нормальные элементы скелета конечностей.

Несомненна регуляция регенерационных процессов со стороны нервной системы. При тщательной денервации конечности во время ампутации эпиморфная регенерация полностью подавляется и бластема никогда не образуется. Были проведены интересные опыты. Если нерв конечности тритона отвести под кожу основания конечности, то образуется дополнительная конечность. Если его отвести к основанию хвоста - стимулируется образование дополнительного хвоста. Отведение нерва на боковую область никаких дополнительных структур не вызывает. Эти эксперименты привели к созданию концепции регенерационных полей. .

Было установлено, что для инициации регенерации решающим является число нервных волокон. Тип нерва роли не играет. Влияние нервов на регенерацию связывается с трофическим действием нервов на ткани конечностей.

Получены данные в пользу гуморальной регуляции регенерационных процессов. Особенно распространенной моделью для изучения этого является регенерирующая печень. После введения нормальным интактным животным сыворотки или плазмы крови от животных, подвергшихся удалению печени, у первых наблюдалась стимуляция митотической активности клеток печени. Напротив, при введении травмированным животным сыворотки от здоровых животных получали снижение количества митозов в поврежденной печени. Эти опыты могут свидетельствовать как о присутствии в крови травмированных животных стимуляторов регенерации, так и о присутствии в крови интактных животных ингибиторов клеточного деления. Объяснение результатов опытов затрудняется необходимостью учитывать иммунологический эффект инъекций.

Важнейшим компонентом гуморальной регуляции компенсаторной и регенерационной гипертрофии является иммунологический ответ. Не только частичное удаление органа, но и многие воздействия вызывают возмущения в иммунном статусе организма, появление аутоантител и стимуляцию процессов клеточной пролиферации.

Большие разногласия существуют по вопросу о клеточных источниках регенерации. Откуда берутся или как возникают недифференцированные клетки бластемы, морфологически сходные с мезенхимными? Существует три предположения.

1. Гипотеза резервных клеток подразумевает, что предшественниками регенерационной бластемы являются так называемые резервные клетки , которые останавливаются на некоем раннем этапе своей дифференцировки и не участвуют в процессе развития до получения стимула к регенерации.

2. Гипотеза временной дедифференцировки, или модуляции, клеток предполагает, что в ответ на регенерационный стимул дифференцированные клетки могут утрачивать признаки специализации, но затем снова дифференцируются в тот же клеточный тип, т.е., потеряв на время специализацию, они не утрачивают детерминацию.

3. Гипотеза полной дедифференцировки специализированных клеток до состояния, сходного с мезенхимными клетками и с возможной последующей трансдифференцировкой или метаплазией, т.е. превращением в клетки другого типа, полагает, что в этом случае клетка утрачивает не только специализацию, но и детерминацию.

Современные методы исследования не позволяют с абсолютной достоверностью доказать все три предположения. Тем не менее абсолютно верно, что в культях пальцев аксолотля происходит высвобождение хондроцитов из окружающего матрикса и миграция их в регенерационную бластему. Дальнейшая их судьба не определена. Большинство исследователей признают дедифференцировку и метаплазию при регенерации хрусталика у амфибий. Теоретическое значение этой проблемы заключается в допущении возможности или невозможности изменений клеткой ее программы до такой степени, что она возвращается в состояние, когда снова способна делиться и репрограммироватьсвой синтетический аппарат. Например, хондроцит становится миоцитом или наоборот.

Способность к регенерации не имеет однозначной зависимости от уровня организации, хотя давно уже было замечено, что более низко организованные животные обладают лучшей способностью к регенерации наружных органов. Это подтверждается удивительными примерами регенерации гидры, планарий, кольчатых червей, членистоногих, иглокожих, низших хордовых, например асцидий. Из позвоночных наилучшей регенерационной способностью обладают хвостатые земноводные. Известно, что разные виды одного и того же класса могут сильно отличаться по способности к регенерации. Кроме того, при изучении способности к регенерации внутренних органов оказалось, что она значительно выше у теплокровных животных, например у млекопитающих, по сравнению с земноводными.

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. В некоторых случаях наблюдали регенерацию сосков даже при ампутации их по основанию. Регенерация внутренних органов может идти очень активно. Из небольшого фрагмента яичника восстанавливается целый орган. Об особенностях регенерации печени уже было сказано выше. Различные ткани млекопитающих тоже хорошо регенерируют. 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 затрудняли бы существование. Достижения биологии в области регенерации успешно применяются в медицине. Однако в проблеме регенерации очень много нерешенных вопросов.

75.Биологическое и медицинское значение проблемы регенерации. Проявление регенерационной способности у человека. Регенерация патологически измененных органов и обратимость патологически изменённых органов. Регенерационная терапия.

При разрезе в рану устремляется кровь, лейкоциты которой запускают воспалительный процесс. Клетки прилежащей эпителиальной ткани делятся и образуют «струп» (рубец). Потом начинается процесс заживления.
В настоящее время интенсивно изучаются проблемы регенерации, особенно связанные с медициной. Стволовые клетки обладают свойствами :

Стволовая клетка не является окончательно дифференцированной (она скорее детерминирована);

Стволовая клетка способна к неограниченному делению;

При делении часть клеток остается стволовыми, другая часть подвергается процессу дифференцировки.

Центров по применению стволовых клеток очень мало, в России существует только 2 таких центра. Однако стволовые клетки есть везде. Для лечения и экспериментов берется пуповинная кровь с целью получения стволовых клеток.

Кости черепа в норме не регенерируют. Под руководством И.И.Полежаева происходило удаление участка 10х10 см черепа собаки. Из кости получали путем измельчения костные опилки, которые помещали на рану. В другом эксперименте использовали костные опилки донора и кровь реципиента. Через неделю происходило рассасывание опилок, а к концу 1 года рана зарастала.

Большое значение имеет регенерация после радиоактивного облучения. Малые дозы стимулируют, а большие, наоборот ингибируют данный процесс.

Если провести механическое раздавливание культи или помещение ее в кислоту – регенерация идет в 50% случаев.

Елизаров проводил ломку и удлинение костей. Им были созданы уникальные аппараты, благодаря которым было возможно раздвижение костей скелета и коррекция их формы.

Остро стоит проблема регенерации печени. При циррозе печени приходится проводить ее частичное удаление. Иногда подобная операция проводится несколько раз, печень быстро регенерирует без сохранения формы, сохраняя функцию и общую массу.

Регенерацию можно стимулировать антикейлоном, витамином В12, АТФ, РНК.

Выделяют типы регенерации в патологически измененных органах .

Регенерация после воздействия токсических веществ.
Регенерация после воздействия вредных физических факторов.
Регенерация после заболеваний, вызываемых микроорганизмами и вирусами.
Регенерация после нарушения кровоснабжения.
Регенерация после голода, гипокинезии (обездвиживании), атрофии.
Регенерация после повреждений, вызываемых в организме нарушением функции органов.

РЕГЕНЕРАЦИЯ - восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. В большей степени регенерация присуща растениям и беспозвоночным животным, в меньшей - позвоночным. Регенерация у животных и человека - образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения (репаратинпая регенерация) или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологнческая регенерация); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или не походить на него.

У многих беспозвоночных возможна регенерация целого организма из кусочка тела. У высокоорганизонанных животных это невозможно - регенерируют лишь отдельные органы или их части. Регенерация может происходить путём роста тканей на раневой поверхности , перестройки оставшейся части органа в новый или путём роста остатка органа без изменения его формы. Представление об ослаблении способности к регенерации по мере повышения организации животных ошибочно, т. к. процесс регенерации зависит не только от уровня организации животного, но и от многих других факторов и характеризуется значит, изменчивостью. Неправильно также утверждение, что способность к регенерации закономерно падает с возрастом; она может и повышаться в процессе онтогенеза, но в период старости часто наблюдают её снижение.

Различают физиологическую, репаративную и патологическую регенерацию. При травмах и патологических состояниях, которые сопровождаются массовой гибелью клеток, восстановление тканей осуществляется за счёт репаративной (восстановительной) регенерации. Если в процессе репаративной регенерации утраченная часть замещается равноценной, специализированной тканью, говорят о полной регенерации (реституции); если на месте дефекта разрастается неспециализированная соединительная ткань,- о неполной регенерации (заживлении посредством рубцевания). В ряде случаев при субституции функция восстанавливается за счёт интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповреждённой части органа. Это новообразование происходит путём усиленного размножения клеток или за счёт внутриклеточной регенерации- восстановления субклеточных структур при неизменённом числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань). Возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной систем, питание, интенсивность кровообращения в повреждённой ткани, сопутствующие заболевания могут ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации. В некоторых случаях это приводит к патологической регенерации. Её проявления: длительно незаживающие язвы, нарушения срастания переломов костей, избыточные разрастания тканей или переход одного типа ткани в другой. Лечебные воздействия на процесс регенерации заключаются в стимуляции полной и предотвращении патологической регенерации.

Физиологическая регенерация - непрерывное обновление структур на клеточном (смена клеток крови, эпидермиса и др.) и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, которым обеспечивается функционирование органов и тканей.

Репаративная регенерация- процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов.

Восстановление исходной массы органа после его повреждения осуществляется различными путями. В одних случаях сохранившаяся часть органа остается неизмененной или малоизмененной, а недостающая его часть отрастает от раневой поверхности в виде четко отграниченного регенерата. Такой способ восстановления утраченной части органа называют эпиморфозом. В других случаях происходит перестройка оставшейся части органа, в процессе которой он постепенно приобретает исходные форму и размеры. Этот вариант процесса регенерации называют морфаллаксисом. Чаще эпиморфоз и морфаллаксис встречаются в различных сочетаниях. Наблюдая увеличение размеров органа после его повреждения, прежде говорили о его компенсаторной гипертрофии. Цитологический анализ этого процесса показал, что в его основе лежит размножение клеток, т. е. регенераторная реакция. В связи с этим процесс получил название «регенерацнонная гипертрофия».

Принято считать, что репаративная регенерация развертывается после наступления дистрофических, некротических и воспалительных изменении, Так, однако, бывает далеко не всегда. Значительно чаще немедленно после начала действия патогенного фактора резко интенсифицируется физиологическая регенерация, направленная на компенсацию убыли структур, в связи с их внезапным ускоренным расходованием или гибелью. В это время она представляет собой по существу репаративную регенерацию.Происходит пролиферация камбиальных, незрелых клеточных элементов (так наз. стволовых клеток и клеток-предшественников), которые, интенсивно размножаясь и дифференцируясь, восполняют убыль высокодифференцированных клеток данного органа, обеспечивающих его специфическую функцию. Другая точка зрения допускает, что источником регенерации могут быть высокодифференцированные клетки органа, которые в условиях патологического процесса могут перестраиваться, утрачивать часть своих специфических органелл и одновременно приобретать способность к митотическому делению с последующей пролиферацией и дифференцировкой.

В костном мозге, покровном эпителии, слизистых оболочках, костях, физиологическая регенерация выражается в непрерывном обновлении клеточного состава, а репаратпвная регенерация - в полном восстановлении дефекта ткани и реконструкции ее исходной формы путем интенсивного митотического деления клеток. В других органах, напр. в печени, почках, поджелудочной железе, органах эндокринной системы, легких, обновление клеточного состава происходит сравнительно медленно, а ликвидация повреждения и нормализация нарушенных функций обеспечиваются на основе двух процессов - размножения клеток и наращивания массы органелл в предсуществующих сохранившихся клетках, в результате чего они подвергаются гипертрофии и соответственно этому возрастает их функциональная активность. Характерно, что исходная форма этих органов после повреждения чаще всего не восстанавливается, в месте травмы" образуется рубец, а восполнение утраченной части происходит за счет неповрежденных отделов, т. е. восстановительный процесс протекает по типу регенерационной гипертрофии. Внутренние органы млекопитающих и человека обладают огромной потенциальной способностью к регенерацпонной гипертрофии; напр., печень в течение 3-4 нед. после резекции 70% ее паренхимы по поводу доброкачественных опухолей, эхинококка и др. восстанавливает исходный вес и в полном объеме - функциональную активность. В центральной нервной системе и миокарде , клетки которых не обладают способностью к митотическому делению, структурное и функциональное восстановление после повреждения достигается исключительно или почти исключительно за счет увеличения массы органелл в сохранившихся клетках и их гипертрофии, т. е. восстановительная способность выражается только в форме внутриклеточной регенерации.

В основе всего разнообразия проявлений регенерационной способности у млекопитающих и человека лежат две ее формы - клеточная и внутриклеточная, которые в разных органах или сочетаются в различных комбинациях, или существуют обособленно. В основе этих казалось бы крайних форм процесса регенерации лежит единый феномен - гиперплазия ядерных и цитоплазматических ультраструктур. В одном случае эта гиперплазия развертывается в предсуществующих клетках и каждая из них увеличивается, а в другом - то же число новообразованных ультраструктур размещается в разделившихся клетках, сохраняющих нормальные размеры. В итоге общее число элементарных функционирующих единиц (митохондрий, ядрышек, рибосом и др.) в обоих случаях оказывается одинаковым. Поэтому среди всех этих комбинаций форм регенераторной реакции нет «худших» и «лучших», более или менее эффективных; каждая из них является наиболее соответствующей структуре и функции данного органа и одновременно неподходящей для всех остальных. Современное учение о внутриклеточных регенераторных и гиперпластических процессах свидетельствует о несостоятельности представлений о возможности нормализации работы патологически измененных органов на основе «чисто функционального напряжения» сохранившихся отделов; любые, даже едва уловимые функциональные сдвиги компепсаторного порядка всегда обусловливаются соответствующими пролиферативными изменениями) ядерных и цитоплазматнческих ультраструктур.

В регуляции процессов регенерации участвуют многочисленные факторы эндо- и экзогенной природы. Установлены антагонистические влияния различных факторов на течение внутриклеточных регенераторных и гиперпластических процессов. Наиболее изучено влияние на регенерацию различных гормонов. Регуляция митотической активности клеток различных органов осуществляется гормонами коры надпочечников, щитовидной железы, половых желез и др. Важную роль в этом отношении играют так наз. гастроинтестинальные гормоны. Известны мощные эндогенные регуляторы митотической активности - кейлоны, простландины, их антагонисты и другие биологически активные вещества.

Регенерационная терапия

Патолог Бенджамин Фрэнк разработал способ омоложений, который назвал регенерационной- или РНК-терапией. Молекулы РНК отвечают за синтез множества необходимых для жизни белков. По мере старения человек постепенно теряет способность вырабатывать РНК в достаточном количестве, вследствие чего клетки перестают нормально функционировать. Фрэнк предположил, что некоторые пищевые вещества, усваиваемые в достаточно высоких концентрациях, могут одновременно и возмещать и предотвращать эти потери РНК. РНК-терапия, разработанная учеными, по его мысли, должна поставлять свежую РНК в человеческий организм.

Лечение Фрэнка состоит из трех форм: диеты, пищевых добавок и органоспецифического метода.

Диета направлена на то, чтобы увеличить потребление продуктов, которые Фрэнк считает особенно богатыми нуклеиновыми кислотами: таких субпродуктов, как зобная и поджелудочная железы, анчоусов, сардин, печени, почек, мясных бульонов, а также рыбы.
Способ нуклеиновых добавок заключается в том, что в пищу вводят добавки РНК, экстрагированной из дрожжей. По мнению Фрэнка, эти добавки возвращают человеку бодрость, привлекательный внешний вид и повышают сопротивляемость организма. Как показали эксперименты на животных (в частности, на мышах), «не только значительно возросла активность мышей - их сухая и тусклая шерсть стала шелковистой, и если раньше они явно казались дряхлыми, то теперь стали выглядеть гораздо моложе».

Органоспецифический метод основан на том, что РНК из органов животного вводится человеку с целью лечения того или иного его органа. По мнению Фрэнка, если человеку сделать инъекцию РНК из печени животного, его собственная печень станет здоровее. То же относится к РНК сердечной мышцы и вообще к любой органоспецифической РНК. Правда, это более дорогостоящий метод, чем для предыдущих, а кроме того, лечение должно проводиться под наблюдением врача. Зато, как утверждает Фрэнк, этот метод привел к улучшению функции печени у 60% его пациентов.

Вполне возможно, что Фрэнк и в самом деле открыл интересный способ борьбы со старостью, но, кроме «щипкового теста», позволяющего судить о связанной с возрастом эластичностью кожи, мы практически не располагаем методами точного определения эффективности его диеты. Фрэнк определяет улучшение на 30-40% после трехмесячного введения РНК у женщин в возрасте 40-70 лет, ссылаясь на скорость, с которой складка кожи после щипка разглаживается до прежнего состояния. Но с его утверждением о том, что «любой, кто соблюдает мою «диету юности», может продлить свою жизнь на 20 лет и сохранить бодрость до конца жизни», мягко говоря, трудно согласиться. Более того, имеются серьезные возражения против этих претензий.

Некоторые ученые полагают, что распад нуклеиновых кислот действительно связан со старением но все же сомнительно, чтобы эти важные матричные молекулы, составляющие менее 2% веса тела, оказывали существенное влияние на процесс старения только потому, что их количество в организме уменьшается. Скорее всего, отдельные клетки теряют способность «чинить» молекулы РНК и ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Простое накопление молекул ДНК и РНК в пище вряд ли может оказать влияние на механизмы, осуществляющие репарацию («починку») нуклеиновых кислот в клетке.

Кроме того, ДНК и РНК, полученные с пищей, расщепляются в желудке на составные компоненты, называемые нуклеотидами. Нуклеотиды, поступающие в различные органы и клетки, являются просто строительными блоками, полуфабрикатами для синтеза ДНК и РНК. Значит, если в пищеварительный тракт поступают органоспецифические ДНК и РНК, как рекомендует Фрэнк, то до органа они дойдут в неспецифической форме. В том случае, если, стареющие клетки еще способны воссоздавать и, заменять свои «изношенные» молекулы, полученные с пищей ДНК и РНК «пойдут в дело». Однако если возрастные изменения в клетках зашли слишком далеко, то ДНК и РНК. получаемые с пищей, только присоединятся к отходам клеточного обмена.

У позвоночных органы дыхания развиваются в переднем отделе кишечника. Эмбрионально в области глотки развиваются парные карманообразные выросты энтодермы, направляющиеся к покровам. Им навстречу развиваются соответствующие выросты эктодермы. В месте соприкосновения выростов их стенки срастаются , а затем происходит прорыв. Таким образом, развивается парный ряд висцеральных мешков, открывающихся наружу посредством щелей. Первоначально висцеральные щели развиваются у всех позвоночных, но у наземных они вскоре зарастают и исчезают.

Первая висцеральная щель сокращается, зарастая снизу. У наземных позвоночных за счет полости этого висцерального мешка развивается барабанная полость уха. Следующие висцеральные мешки образуют собственно жаберные щели.

Число жаберных щелей может быть различным. У низших хордовых число щелей больше, чем у позвоночных. У ланцетника около 100 пар жаберных щелей, открывающихся в околожаберную (атриальную) полость. Околожаберная полость сообщается с внешней средой посредством отверстия - атриопора, расположенного у заднего конца тела, через который вода выводится наружу.

У рыб жаберные мешки имеют вид щелевидных пространств, лежащих между жаберными перегородками. Обычно у рыб имеется 5 жаберных щелей.

Органы дыхания рыб - жабры. Жабры представляют собой пластинчатые выросты слизистой оболочки, поделенные на отдельные лепестки, обильно снабженные кровеносными сосудами. Жаберные лепестки располагаются на жаберных дугах. Их свободные концы сообщаются с жаберной полостью, которая снаружи покрыта жаберной крышкой, поддерживаемой собственным костным скелетом. Изнутри жаберные лепестки защищены жаберными тычинками. Это отростки, отходящие от жаберных дуг по направлению к соседней дуге. Жаберные тычинки образуют цедильный аппарат, препятствующий прохождению пищевых частиц из полости глотки к жабрам.

В жаберных лепестках находится множество капилляров, в которых происходит окисление крови.

Дыхание рыб производится посредством периодического растяжения и сжатия ротовой полости и активных движений жаберной крышки.

Вода поступает через ротовую полость, при этом жаберные крышки автоматически прижимаются к жабрам. Вода с растворенным в ней кислородом омывает жаберные лепестки, кровь окисляется, а затем вода выталкивается через жаберный аппарат при поднятии крышки. При этом к зубам прижимается складка слизистой оболочки, замыкающая ротовую полость.

Функцию дыхания у рыб может выполнять плавательный пузырь. Он представляет собой вырост пищевода, заполненный газами. У двоякодышащих и кистеперых рыб плавательный пузырь имеет ячеистое строение и, по существу, функционирует как легкие. Помимо дыхания этот орган выполняет гидростатическую функцию. Регулируя содержание газов, рыба может изменять плотность тела, влияя на свою плавучесть.

Развитие легких позвоночных животных.

Легкие закладываются у низших позвоночных в виде парного выроста на брюшной стенке глотки позади последнего жаберного мешка. В дальнейшем эти зачатки растут назад, вытягиваясь в мешковидные образования. Участок глотки, соеди няющий оба зачатка, обособляется и дает начало непарному дыхательному пути (гортани, трахее). Парные мешки врастают в брюшную полость, покрываются плеврой, а затем преобразуются в органы разной сложности строения. Внутренняя поверхность легочных мешков постепенно увеличивается путем развития все более сложной сети перекладин {септ), подразделяющих ее на множество ячеек.

У высших наземных позвоночных дыхательные пути закладываются раньше легочных мешков. Развитие начинается с обособления непарной трубки на брюшной стенке глотки позади жаберных мешков. На этой трубке закладываются и сами легкие в виде парного выступа. В самих легких первоначально закладываются бронхи и их разветвления. Поэтому, процесс развития легких - это постепенное образование новых ветвей, снабженных конечными вздутиями.

У низших позвоночных дыхательные пути слабо развиты. У бесхвостых амфибий это небольшая камера, связанная с обоими легочными мешками и открывающаяся в глотку посредством гортанной щели. У хвостатых амфибий и рептилий от переднего участка обособляются гортань и трахея. Стенка легочных мешков у бесхвостых амфибий и особенно у рептилий имеет губчатое строение.

Регенерация - это способность клеток, тканей, органов восстанавливать погибшие или утраченные части. Регенерация направлена на сохранение определенного уровня структурно-функциональной организации ткани.

Различают физиологическую и репаративную регенерацию.

Физиологическая регенерация протекает в условиях нормы. В организме постоянно происходит старение и смерть клеток, и при помощи физиологической регенерации ткани поддерживают свое постоянство, клеточный гомеостаз. В норме между гибелью и восстановлением тканевых элементов существует динамическое равновесие.

Репаративная регенерация - это возникновение новых или гипертрофия оставшихся элементов ткани в ответ на повреждение (травма, воспаление, хирургическое воздействие и т.д.). В основе физиологической и репаративной регенерации лежат одни и те же механизмы, которые реализуются как на внутриклеточном, так и на клеточном уровне. Поэтому различают внутриклеточную и клеточную регенерацию.

Внутриклеточная регенерация - это регенерация органелл клеток, увеличение их числа и размеров (гиперплазия, гипертрофия и их сочетание).

Клеточная регенерация - это деление клеток и увеличение их числа, в результате чего происходит замещение погибших клеточных элементов ткани.

Регенераторные способности ткани зависят от того, есть или нет в ней стволовые, камбиальные клетки. Некамбиальные (стационарные) ткани регенерируют только на внутриклеточном уровне. Камбиальные (обновляющиеся и растущие) ткани могут сочетать как клеточный, так и внутриклеточный уровень регенерации. Известный патолог Д.С. Саркисов в зависимости от форм регенерации тканей предложил следующую их классификацию (табл. 1).

Таблица 1. Классификация тканей в зависимости от форм регенерации

Изменчивость тканей. Строение тканей закреплено в геноме составляющих ее клеток и, в значительной мере, постоянно на протяжении всей жизни организма. Вместе с тем, каждая ткань подвергается определенным изменениям, пределы которых ограничены. Эти изменения могут быть двух видов:

Возрастные изменения (уменьшение количества клеток, снижение способности к их размножению и регенерации; снижение и нарушение обмена веществ, дистрофические изменения межклеточного вещества и др.). Очень часто возрастные изменения сопровождаются атрофией ткани - снижением ее объема и функциональной активности. Атрофия ткани является следствием атрофии и уменьшения размеров клеток, уменьшения числа клеток, объема межклеточного вещества или наступает при сочетании этих изменений.

Изменения тканей в процессе адаптации к неблагоприятным воздействиям: увеличение митотической активности клеток, гиперплазия и гипертрофия клеток, усиление синтеза межклеточного вещества и в результате увеличение общего объема ткани - гипертрофия ткани, которая может наступить или при реализации одного из указанных явлений, или при их сочетании.

При длительном действии неблагоприятных факторов может наблюдаться метаплазия ткани - превращение одной разновидности ткани в другую, родственную разновидность. Метаплазия возможна только в пределах одного типа ткани, возникшего из одного зародышевого листка, а точнее, в пределах одного тканевого зачатка. Она чаще встречается в эпителиях и в соединительной ткани, реже - в других тканях. Метаплазия эпителия чаще всего проявляется в виде перехода многорядного реснитчатого эпителия в многослойный плоский эпителий (например, в дыхательных путях при хроническом бронхите у курильщиков или при недостатке витамина А). Метаплазия соединительной ткани с образованием хряща и кости может наблюдаться в рубцах, стенке аорты, строме мышц. Метаплазии всегда предшествует пролиферация клеток, которые затем дифференцируются в нетипичные для нормы клетки. Обратный процесс, то есть возвращение ткани к нормальному строению, называется проплазией. Метаплазия часто является предраковым состоянием.

А вы знаете, что наше тело находится в процессе непрерывной регенерации тканей на клеточном уровне?

Способность живых организмов к регенерации тканей органов является одной из многих таинственных загадок биологии, которую человек уже давно пытается разгадать. Еще в 2005 г. известный журнал Science опубликовал список 25 самых важных проблем науки, в которую входит проблема раскрытия загадки регенерации органов.

РЕГЕНЕРАЦИЯ или восстановление организмом утраченных частей на той или иной стадии жизненного цикла. Она обычно происходит в случае повреждения или утраты какого-нибудь органа или части организма. Однако помимо этого в каждом организме на протяжении всей его жизни постоянно идут процессы восстановления и обновления. У человека, например, постоянно обновляется наружный слой кожи.

Но во время болезни дегенеративные процессы берут верх. И, к сожалению, лекарства, несмотря на видимость исцеления, скорее препятствует регенеративным процессам и целебным энергиям.

Но есть и хорошие новости:). Есть продукты, которые стимулируют регенеративные процессы в различных тканях нашего организма. И я нашла очень на мой взгляд интересную инфу о различных тканях нашего организма и продуктах, которые помогут их восстановить, если по тем или иным причинам дегенеративные процессы возобладают над регенерацией.

Как стимулировать регенерацию нервной ткани

Есть широкий спектр природных соединений с доказанными нервно-регенеративными эффектами. В исследовании 2010 г., опубликованном в журнале Rejuvenation Research , говорится о том, что сочетание черники, зеленого чая и карнозина помогают регенерации нейронов и стволовых клеток у животных с нейро-дегенеративными заболеваниями. Кроме того, доказано, что широкий круг природных соединений оказывает нервно-регенеративный эффект, включая:

Куркумин
Ежовик гребенчатый
Апигенин (соединение в овощах, таких как сельдерей)
Черника
Женьшень
Гиперзин
Натто
Шалфей краснокорневищный
Ресвератрол
Маточное молочко
Теанин
Ашваганда
Кофе (тригонеллин)

Существуют и другие соединения, которые стимулируют восстановление защитной оболочки вокруг аксонов нейронов, известных . Следует также отметить, что даже музыка и влюбленность были изучены, чтобы выявить возможность стимулировать нейрогенеза, регенерации и / или восстановления нейронов. И обнаружено, что самый широкий спектр терапевтических мероприятий могут быть использованы для улучшения здоровья.

Как помочь регенерации печени

Для регенерации печени используют следующие вещества:

Глицирризин
Карвакрол (летучее соединение в орегано)
Куркумин
Корейский женьшень
Ройбуш
Витамин Е

Помогаем регенерации бета-клеток

Экспериментально доказано, что следующие соединения способствуют регенерации продуцирующих инсулин бета-клеток, которые разрушены у страдающих инсулинозависимым сахарным диабетом. Если восстановить эти клетки, возможно (по крайней мере, теоретически) восстановить здоровье пациента до точки, когда ему больше не потребуется заменитель инсулина.

Джимнема лесная («разрушительница сахара»)
Калинджи («черный тмин»)
Витамин D
Куркумин
Аргинин
Авокадо
Берберин (содержится в горьких трав, таких как желтокорень и барбарис)
Горький огурец
Мангольд (зеленые листовые)
Кукурузные рыльца
Стевия
Сульфорафан (особенно концентрированы в брокколи)

Регенерация гормонов

Есть вещества, которые увеличивают способность эндокринных желез секретировать больше гормонов, и есть вещества, которые действительно регенерируют гормоны. Одним из этих веществ является витамин С. Мощный донор электронов, этот витамин помогает электронам восстановить форму и функцию эстрадиола (эстрогена, E2), прогестерона, тестостерона. В тандеме с пищевыми продуктами, которые способны поддерживать функцию желез, таких как яичники, витамин С может стать отличным дополнением или альтернативой заместительной гормональной терапии.

Регенерация сердечный клеток

Не так давно считалось, что сердечная ткань неспособна к регенерации. Новые экспериментальные исследования теперь показывают, что есть нейрокардиогенные вещества, регенерирующие ткани сердца:

Ресвератрол
Элеутерококк
Экстракт красного вина
Гравилата японский
N-ацетил-цистеин

Регенерация позвоночника

Куркумин и ресвератрол помогают при восстановлении после травмы спинного мозга.

Всем Красоты и Сияния!

Регенерация – процесс восстановления утраченных или поврежденных тканей или органов.

Различают два вида регенерации:

Физиологическую

Репаративную

Физиологическая регенерация проявляется в восстановлении клеток, тканей отмирающих в процессе нормальной жизнедеятельности организма.

Например, непрерывно отмирают форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты, в органах кроветворения восполняется убыль этих клеток.

Все время отторгаются с поверхности кожи ороговевшие клетки эпидермиса, непрерывно происходит их восстановление.

К физиологической регенерации относят смену волос, замену молочных зубов постоянными.

Репаративная регенерация (греч. – починка) проявляется в восстановлении тканей или органов, утраченных при повреждении.

Репаративная регенерация лежит в основе заживления ран, срастания костей после переломов. Репаративная регенерация происходит после ожогов.

Существуют следующие способы репаративной регенерации:

1. Эпителизация

2. Эпиморфоз

3. Морфаллаксис

4. Эндоморфоз (или гипертрофия)

Эпителизация – заживление эпителиальных ран. Регенерация идёт от раневой поверхности.

Раневая поверхность высыхает с образованием корки. Эпителий по краю раны утолщается за счет увеличения объема клеток и расширения межклеточных пространств. Образуется сгусток фибрина. Вглубь раны мигрируют эпителиальные клетки, обладающие фагоцитарной активностью. Наблюдается вспышка митозов. Эпителиальные клетки с боков раны врастают под неживую некротическую ткань, отделяет корку, покрывающую рану.

Эпиморфоз – способ регенерации, который заключается в отрастании нового органа от ампутированной поверхности. Регенерация идёт от раневой поверхности.

Эпиморфная регенерация может быть типичной, если восстановившийся после ампутации орган не отличается от неповрежденного. Атипичной, когда восстановившийся орган по форме или структуре отличается от нормального. Примером типичной регенерации служит восстановлении конечности у аксолотля после ампутации. Аксолотль (класс земноводные) – личинка амбистомы – объект экспериментальной биологии.

Примером атипичной регенерации служит регенерация конечности у некоторых видов ящериц. В результате образуется вместо конечности хвостообразный придаток.

К атипичной регенерации относят гетероморфоз. Например, при удалении глаза вместе с нервным узлом у основания глаза регенерирует членистая конечность.

Морфаллаксис – регенерация путем перестройки регенерирующего участка – после ампутации орган или организм регенерирует, но меньшего размера.

Примером служит регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела или восстановление из одной десятой или двадцатой части.

Обычно регенерационные процессы происходят в области раневой поверхности.

Но есть особые формы регенерации – это эндоморфоз (гипертрофия ), который имеет две формы:

Регенерационная гипертрофия,

Компенсаторная гипертрофия.

Регенерационная гипертрофия – увеличение размера остатка органа без восстановления исходной формы (увеличивается размер, но не форма)

Если у крысы удалить значительную часть печени или селезенки, раневая поверхность заживает. Внутри оставшегося участка начинается интенсивная пролиферация клеток. Объем печени увеличивается, функция печени возвращается к норме.

Компенсаторная гипертрофия - изменение в одном органе при нарушении в другом, относящегося к той же системе органов.

Если у кролика удалить одну почку, то вторая получает повышенную нагрузку. Это вызывает ее разрастание, при этом объем ее удваивается.

Компенсаторная гипертрофия не является репаративной регенерацией, т.к. разрастается неповрежденный орган. Однако она рассматривается как восстановительный процесс системы органов выделения в целом.

Регенерация не может рассматриваться как местная реакция. Она является процессом, в котором участвует организм как целое. Особенно большое значение имеет нервная регуляция. Регенерация происходит в том случае, если не нарушена иннервация. Одни внешние факторы тормозят, другие стимулируют восстановительные процессы.

Каждый орган и ткань имеет особые условия и закономерности регенерации. В ряде случаев регенерация протекает успешно при использовании специальных протезов стекла, пластмассы, металла. Применяя протезы, удалось получить регенерацию трахеи, бронхов, крупных кровеносных сосудов. Протез служит каркасом, по которому разрастается эндотелий сосуда. В проблеме регенерации много нерешенных вопросов. Например, ухо, язык не регенерирует при краевом повреждении, а при повреждении через толщу органа восстановление идёт успешно.

Трансплантация

Трансплантация – это приживления и развитие пересаженных тканей на новом месте.

Организм, от которого берут материал для пересадки, называют донором, а тот, которому производят пересадку – реципиентом. Пересаживаемую ткань или орган называют трансплантатом.

Различают:

1. Аутотрансплантацию.

2. Гомотрансплантацию (аллотрансплантацию).

3. Гетеротрансплантацию (ксенотрансплантацию)

При аутотрансплантации донор и реципиент – один и тот же организм, трансплантат берут с одного места и пересаживают на другое. Этот вид пересадки широко используют в восстановительной хирургии. Например, при обширных повреждениях лица используется кожа руки или живота того же больного. Путем аутотрансплантации создают искусственный пищевод, прямую кишку.

При алло- или гомотрансплантации донор и реципиент – различные особи одного и того же вида. У человека и высших животных успех гомотрансплантации зависит от антигенной совместимости тканей донора и реципиента. Если ткани донора содержат чужеродные реципиенту вещества – антигены, то они вызывают образование в организме реципиента иммунных антител. Антитела реципиента реагируют с антигенами трансплантата и вызывают изменения структуры и функции антигена и чужеродной ткани, отторжения, значит, ткани иммунологически несовместимы. Примером аллотрансплантации у человека – переливание крови.

При гетеротрансплантации донор и реципиент – животные разных видов. У беспозвоночных возможно приживление. У высших животных при пересадках такого рода трансплантат, как правило, рассасывается.

В настоящее время ученые и медики работают над проблемой подавления иммунной реакции отторжения, преодоления иммунологической несовместимости. Большое значение имеет иммунологическая толерантность (терпимость) к чужеродным клеткам.

В настоящее время существует несколько способов, которые позволяют предотвращать отторжение трансплантата:

Подбор наиболее совместимого донора

Облучение рентгеновскими лучами иммунной системы костного мозга и лимфатических тканей. Облучение подавляет образование лимфоцитов и таким образом замедляется процесс отторжения.

Использование иммунодепрессантов, т.е. веществ которые не просто подавляли иммунитет, а избирательно, специфически подавляли именно иммунитет трансплантационный, сохраняя функцию защиты от инфекций. В настоящее время ведется поиск специфических иммунодепрессантов. Есть примеры жизни больных с пересаженными почками, печенью, поджелудочной железы.

Важнейшая проблема медицины – восстановление поврежденных тканей и органов и возвращение им их функций. Проблема медицинская, но основа ее биологическая.

Регенерация – процесс вторичного развития органа или ткани, вызванный повреждениями какого – либо рода.

Первичное развитие – онтогенез.

Вторичное развитие – развитие, связанное не с естественным размножением, а с внешними воздействиями, но организм. Внешнее воздействие вовлекает дефинитивные органы и ткани в процесс развития. Дарвин подчеркивал, что половое размножение, бесполое размножение и регенерация – проявление одного и того же свойства организма.

Регенерация происходит на всех уровнях материи.

В процессе жизнедеятельности изменяется структура ДНК – молекулярная регенерация .

Регенерация может происходить внутри органоидов – внутриорганоидная регенерация. Восстанавливаются кристы митохондрий, цистерны комплекса Гольджи, части ЭПР и др. Например, гепатоцит человека, злоупотребляющего алкоголем.

Возможна регенерация целых органелл - органоидная . Восстанавливается число митохондрий, лизосом и других органоидов – гиперплазия.

Все вместе эти 3 уровня регенерации составляют внутриклеточную регенерацию.

Клеточная регенерация – увеличение количества клеток.

По способности к регенерации выделяют 3 группы тканей и органов:

1. Регенераторная реакция в форме новообразования клеток: эпителий кожи, костный мозг, костная ткань, эпителий тонкой кишки, лимфатическая система.

2. Промежуточная форма. Происходит деление клеток и внутриклеточная регенерация. Печень, легкие, почки, надпочечники, скелетная мускулатура.

3. Преобладает внутриклеточная регенерация. Клетки центральной нервной системы, миокарда.

Регенерация присуща всем организмам. С потерей или отсутствием способности к бесполому размножению теряется способность к соматической регенерации (из участка тела организм не образуется, но регенеративная функция отдельных частей организма сохраняется).

Возмещающая;

Посттравматическая;

Восстановительная;

Патологическая.

По степени восстановления репаративная репарация может быть типической (полной) – гомоморфоз, морфолаксис и атипическая - неполная, гетероморфоз.

Физиологическая регенерация – восстановление частей организма, износившихся в процессе жизнедеятельности. Действует на протяжении всего онтогенеза, поддерживает постоянство структур, несмотря на гибель клеток. Интенсивные процессы физиологической регенерации при восстановлении клеток крови, эпидермиса, слизистых оболочек. Примерами могут быть линька птиц, рост зубов у грызунов. Физиологическая регенерация происходит не только в тканях с интенсивно делящимися клетками, но и там, где клетки делятся незначительно. 25 гепатоцитов из 1000 погибают и столько же восстанавливаются. Физиологическая регенерация – динамический процесс, который включает в себя клеточное деление и другие процессы. Обеспечение функций лежит в основе нормального функционирования организма.

Репаративная регенерация – восстановление поврежденных тканей и органов после чрезвычайных воздействий. При полной регенерации восстанавливается полное исходное строение ткани после ее повреждения, её архитектура остается неизменной. Распространена у организмов, способных к бесполому размножению. Например, белая планария, гидра, моллюски (если удалить голову, но оставить нервно – узловую структуру). Типичная репаративная регенерация возможна у высших организмов, в т.ч. и человека. Например, при устранении некротических клеток органов. В острой стадии пневмонии происходит деструкция альвеол и бронхов, затем происходит восстановление. При действии гепатотропных ядов возникают диффузные некротические изменения печени. После прекращения действия ядов восстанавливается архитектоника за счет деления гепатоцитов – клеток печеночной паренхимы. Восстанавливается исходная структура. Гомоморфоз – восстановление структуры в том виде, в котором она существовала до разрушения. Неполная репаративная регенерация – регенерированный орган отличается от удаленного - гетероморфоз. Исходная структура не восстанавливается, а иногда вместо одного органа развивается другой орган. Например, глаз у рака. При удалении в некоторых случаях развивается антенна. У человека печень при удалении части печеночной доли аналогично регенерирует. Возникает рубец и через 2 - 3 месяца после операции масса печени восстанавливается, а восстановления формы органа не происходит. Это происходит из-за удаления и повреждения соединительной ткани во время операции.

У млекопитающих могут регенерировать все 4 вида ткани.