Proces de regenerare. Regenerare. Tipuri de regenerare. Regenerarea fiziologică, semnificația ei. Manifestarea regenerării fiziologice la nivel subcelular, celular și tisular. Institutul Medical de Stat Kirov

Regenerarea este procesul de reparare a daunelor. Acest proces stă la baza refacerii daunelor la organele și celulele. Prin urmare, în funcție de nivelul de regenerare, se disting regenerarea intracelulară și cea celulară.

Când o celulă individuală este deteriorată, de exemplu, mitocondriile sunt bine restaurate. Dacă multe celule sunt deteriorate, atunci recuperarea este posibilă datorită înmulțirii celulelor. Cu toate acestea, în cursul evoluției, această capacitate de a se reproduce s-a format diferit în diferite celule.

Mecanismele de regenerare sunt asociate cu o încălcare a inhibării contactului printr-o scădere a numărului de chaloni în celule și formarea de substanțe chimice speciale - trefoni, care stimulează reproducerea celulară. Keylon-urile provoacă de obicei inhibarea proliferării. Când celulele sunt deteriorate, numărul de chaloni din ele scade și dobândesc capacitatea de a se reproduce.

Epiteliul, endoteliul vascular, fibroblastele, celulele măduvei osoase, ganglionii limfoizi, celulele osoase, periostul sunt bine regenerate, celulele hepatice, celulele glandelor endocrine, epiteliul tubulilor rinichilor pot fi regenerate.

Capacitatea de regenerare limitată este caracteristică miofibrilelor celulelor musculare scheletice și netede.

Practic nu regenerează celulele nervoase. Regenerarea este posibilă dacă axonii celulei nervoase (nervii) sunt deteriorați, dar acest proces este foarte lent. Această opțiune este posibilă, adică capătul distal al nervului (de exemplu, după traumatism sau secțiune transversală) se regenerează. Dacă neurolema este aliniată cu secțiunea de creștere a axonilor în direcția distală, regenerarea are loc cu o rată de 20 mm pe săptămână.

Datorită faptului că în zona afectată, recuperarea nu se datorează celulelor specializate, ci din cauza epiteliale, endoteliale, fibroblastelor, recuperarea are loc adesea cu formarea unui țesut conjunctiv, iar dacă celulele nervoase sunt deteriorate, o cicatrice glială. Prin urmare, în mușchi, țesuturi nervoase și în

În alte organe, refacerea (vindecarea) zonei deteriorate are loc datorită formării unei cicatrici.

hipertrofie și hiperplazie

Hiperplazia este un element integral al hipertrofiei și se caracterizează printr-o creștere a numărului de elemente structurale ale celulei, de exemplu, micotondrie, lizozomi, reticul endoplasmatic etc. Hipertrofia (hiper - creștere, trophe - hrănire) se caracterizează nu numai printr-o creștere a organelelor intracelulare, a celulei în sine, ci și a organului în ansamblu. În funcție de origine, se împarte în fiziologice și patologice. Hipertrofia fiziologică se observă la atleți (hipertrofia mușchilor striați și a inimii), femeile însărcinate și femeile aflate la naștere (hipertrofia uterului și a glandelor mamare). Hipertrofia patologică apare atunci când celulele unui organ sunt afectate sau sarcina funcțională crește, de exemplu, hipertrofia inimii (cu infarct miocardic), un organ pereche (îndepărtarea unui rinichi, plămân).

Mecanismul hipertrofiei se bazează pe deficiența energetică cu activarea ulterioară a aparatului genetic al celulei. Ca urmare, sinteza proteinelor este îmbunătățită, apare hiperplazia mitocondrială și o îmbunătățire a formării macroergilor, cu o întărire suplimentară a proceselor sintetice în celulele organului.

Atrofia este un proces într-o celulă, care se caracterizează prin scăderea dimensiunii nu numai a tuturor organelelor sale, ci și a celulei în sine, care este de obicei asociată cu o lipsă de nutrienți, o scădere a sarcinii funcționale și influențe de reglementare.

După origine, este împărțit în fiziologic și patologic.

Atrofia fiziologică se observă odată cu vârsta în diferite țesuturi și organe umane (piele, mucoase, gonade etc.). În condiții de patologie, atrofia se observă în timpul înfometării (în celulele adipoase și musculare), cu paralizie periferică (atrofică), în glandele endocrine periferice cu deficit de tirotropină, corticotropină, gonadotropină. Atrofia musculară se dezvoltă și în timpul inactivității fizice (de exemplu, este posibil la astronauți) sau la pacienții imobilizați. În plus, se formează atunci când nervul motor este secţionat (paralizie periferică).

Astfel, în forma sa clasică, atrofia patologică se dezvoltă cu deficiențe nutriționale, restricție de mișcare, denervare și dereglarea glandelor periferice. La aceasta trebuie adăugat că dacă atrofia poate fi considerată un proces compensator în condițiile de mai sus la nivel celular, atunci la nivel de organ, sistem și organism este un factor de deteriorare și provoacă tulburări grave.

Deci, ca urmare a acțiunii directe a factorului dăunător sau a implicării mecanismelor generale de deteriorare de mai sus, structura celulei este perturbată. Principalele semne morfologice de deteriorare sunt: ​​distrofia, displazia, perturbarea structurii organitelor intracelulare, necrobioza și necroza. În același timp, se modifică și funcția celulei. De exemplu, activitatea fagocitară a leucocitelor scade, potenţialul de repaus şi de acţiune se modifică, ceea ce se poate manifesta printr-o modificare a electrocardiogramei, miogramei, encefalogramei etc.

Distrofia (dez - tulburare, trofe - hrănire) - un proces care are loc în celule și țesuturi, care se bazează pe malnutriția celulelor, se caracterizează prin modificări cantitative și calitative ale proceselor metabolice.

Baza distrofiei de orice origine este dereglarea nutriției (trofismul) celulei. În funcție de natura tulburărilor metabolice, se disting următoarele distrofii: proteine, carbohidrați, grăsimi și minerale. Procesele distrofice pot apărea atât în ​​elementele celulare specializate ale parenchimului, cât și în stromă. În funcție de prevalența distrofiei poate fi locală sau sistemică.

Degenerarea proteinelor este asociată cu acumularea excesivă de proteine ​​în celule sau substanțe intercelulare. Acumularea de proteine ​​în parenchim se poate manifesta prin formarea de granularitate, picături hialine, vacuole. În mezenchim, aceasta se manifestă prin edem mucos, modificări fibrinoide, fibrinoliză, acumulare de hialină și amiloid. De exemplu, în degenerarea amiloidului, care apare cu inflamația cronică sau proliferarea monoclonală a celulelor plasmatice, cu tumori ale glandelor endocrine cu secreție excesivă, de exemplu, calcitonină, insulină. De obicei, amiloidul A sau L se poate acumula în aceste cazuri.

De regulă, sunt afectate toate țesuturile și organele, dar mai ales rinichii, tractul gastrointestinal și inima. Mai mult, amiloidul se acumulează în jurul capilarelor și de-a lungul fibrelor musculare, în membrana bazală a tubilor rinichi. Datorită presiunii mecanice, apare atrofia celulelor (tubuli, cardiomiocite), iar permeabilitatea capilară crește. Ca urmare, o cantitate mare de proteine ​​se pierde în rinichi din cauza permeabilității capilare crescute și a reabsorbției afectate cu urina, iar absorbția este afectată în tractul gastrointestinal. Prin urmare, diareea se dezvoltă odată cu pierderea unor cantități mari de lichide, nutrienți și electroliți. În cardiomiocite, apar riduri și o încălcare a contractilității lor. Astfel, amiloidoza, la rândul său, este cea mai importantă legătură în deteriorarea ulterioară a celulelor.

Formele mixte de distrofii proteice sunt asociate cu acumularea unor astfel de produse complexe precum hemosiderina, melanina, bilirubina, nucleoproteina, glicoproteina. Astfel de distrofii se dezvoltă cu hemoliza globulelor roșii, icter, gută. De exemplu, melanina este un pigment și se găsește în mod normal în piele, iris și glandele suprarenale. Este format din melanocite, captate de celulele epiteliale, iar acestea devin mai închise la culoare.

Melanina este distrusă de melanofori, care o fagocită. Acumularea de melanină în celule poate fi locală, de exemplu, cu tumori precum melanomul sau în timpul sarcinii, când pe față apar pete de vârstă. Natura generalizată a pigmentării este posibilă, de exemplu, cu iradierea ultravioletă sau insuficiența suprarenală primară. Mecanismul unor astfel de modificări sistemice se datorează secreției excesive de melanotropină hipofizară, care stimulează melanocitele.

Degenerarea grasă sau lipidoză. Se caracterizează printr-o modificare a cantității de grăsime neutră. Aceasta, de regulă, se manifestă printr-o creștere (obezitate) sau o scădere (scădere în greutate, cașexie) a cantității de grăsime nu numai în depozitele de grăsime, ci și în alte organe. Depleția locală a țesutului adipos (lipodistrofie) se observă în zona administrării subcutanate a insulinei, cu atrofie a organului.

Mai ales adesea, o încălcare a metabolismului lipidic, precum și a metabolismului proteinelor, apare în organe precum rinichii, inima, ficatul. La batranete, diabetul, obezitatea sistemica, degenerarea grasa se dezvolta in celulele endoteliale vasculare (ateroscleroza, unde lipidele se depun in intima, formand o placa care sufera fibroza).

Distrofia carbohidraților este asociată cu metabolismul afectat al carbohidraților complecși, cum ar fi poli-, mucopolizaharide, glicoproteine.

În versiunea clasică, acest tip de distrofie este asociat cu o modificare a cantității unui astfel de polizaharid precum glicogenul. Conținutul său în celule poate crește cu așa-numitul. enzimopatii ereditare, atunci când, din cauza unei încălcări a formării enzimelor (de exemplu, glucoză-6-fosfatază), glicogenul este depus în celulă, dar nu poate fi mobilizat. Aceste modificări distrofice se numesc glicogenoze. Ele sunt de obicei caracterizate printr-o creștere bruscă a ficatului și rinichilor și o scădere a cantității de glucoză din sânge.

Pe de altă parte, în timpul înfometării, diabetului zaharat, conținutul de glicogen din celule scade brusc. Conținutul de glicoproteine ​​sub formă de mucine crește în celulă cu o lipsă de hormoni tiroidieni. O acumulare mare de mucine duce la edem mucos, una dintre cele mai caracteristice manifestări ale mixedemului.

Distrofiile minerale sunt asociate cu metabolismul afectat al fierului, cuprului, potasiului și calciului. Acumularea acestor minerale (fier, cupru, potasiu, calciu) în celule se observă în hemosideroză, distrofie hepatocerebrală, calcifiere și insuficiență de corticosteroizi.

Pierderea calciului de către celulele osoase este baza osteoporozei.

Displazie (dis - tulburare, plaseo - formă). Aceasta este o astfel de încălcare a celulei, care se bazează pe o încălcare a genomului său, a cărei consecință este o schimbare persistentă a structurii și funcției celulei. În prim-plan este o încălcare a diferențierii celulare. Prin urmare, atât structura, cât și funcția unei astfel de celule diferă de cel părinte. Displazia este cea mai caracteristică celulelor tumorale, care, în cursul progresiei (selectării) tumorii, își schimbă dimensiunea, forma, numărul de organele și activează procesele biochimice. Astfel de celule, înmulțindu-se, sunt capabile să se infiltreze în țesuturile sănătoase și să metastazeze. Încălcările organelelor intracelulare se pot manifesta printr-o modificare a structurii, numărului și, în consecință, a activității lor funcționale.

Necroză. Ca urmare a acțiunii directe a factorului distructiv asupra membranei celulare, sau cu o ușoară modificare a permeabilității acesteia, ionii de sodiu și calciu, apa intră în primul rând în celulă și se umflă. Se remarcă, de asemenea, umflarea organelelor intracelulare, urmată de ruperea membranelor acestora, dezintegrarea și moartea celulelor. Moartea unei părți a celulelor unui organ sau țesut dintr-un organism viu se numește necroză. În acest caz, enzimele activate și potasiul intră în sânge și pot fi folosite ca test de diagnostic.

Există două tipuri de necroză:

1. Coagularea.

2. Colicuatie.

Necroza coagulativă este asociată cu o întrerupere a fluxului sanguin (infarct) și se caracterizează microscopic prin modificări ale nucleului precum carioliza sau cariorexia, citoplasma, care devine opac din cauza coagulării proteinelor. În funcție de natura tulburărilor circulatorii (ischemie sau hiperemie venoasă), infarctul se numește ischemic sau venos (congestiv).

Necroza de colicuție apare în organele care conțin o cantitate mare de lichid, a căror prezență contribuie la activarea enzimelor lizozomale care lizează componentele celulei cu o încălcare completă a structurii acesteia, în urma căreia zona necrotică suferă înmuiere. Un exemplu clasic de astfel de necroză este un abces, necroza intestinului, celulele creierului.

Dacă celulele după necroză sunt supuse autodigestiei sub acțiunea enzimelor activate, acest proces se numește autoliză. De asemenea, pot fi resorbite sub influența activității fagocitare a leucocitelor.

O complicație a necrozei este gangrena, în care zona necrotică suferă mumificare sau expunere la microorganisme care provoacă putrefacția. În acest caz, în acest din urmă caz, se formează gaze cu miros neplăcut, iar zona de gangrenă devine neagră din cauza defalcării hemoglobinei. Gangrena se dezvoltă de obicei pe fondul circulației sanguine afectate, (de exemplu, cu diabet la picior; în intestine cu volvulus sau invaginație). Când este infectat cu un organism special, apare gangrena gazoasă.

Dacă doar celulele individuale înconjurate de cele sănătoase mor, acest fenomen se numește necrobioză. În acest caz, din cauza proceselor metabolice active din celulă, are loc distrugerea nucleului, citoplasmei și chiar dezintegrarea celulară. Celulele din apropiere fagocitează produsele de degradare. Acesta este un proces fiziologic și, prin urmare, inflamația nu se dezvoltă. În condiții patologice, acest fenomen se observă în atrofie și în tumori.

ACADEMIA DE STAT DE CULTURĂ FIZICĂ VOLGOGRAD

abstract

în biologie

pe subiect:

Regenerarea, tipurile și nivelurile sale. Condiții care afectează cursul proceselor de recuperare"

Efectuat: grupa de studenți 108

Timofeev D. M

Volgograd 2003

Introducere

1. Conceptul de regenerare

2. Tipuri de regenerare

3. Condiții care afectează cursul proceselor de recuperare

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Regenerare - reînnoirea structurilor corpului în procesul vieții și refacerea acelor structuri care s-au pierdut ca urmare a proceselor patologice. Într-o măsură mai mare, regenerarea este inerentă plantelor și nevertebratelor și, într-o măsură mai mică, vertebratelor. Regenerare - în medicină - restaurarea completă a părților pierdute.

Fenomenele de regenerare erau familiare oamenilor din cele mai vechi timpuri. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea s-a acumulat material care dezvăluie tiparele reacției regenerative la oameni și animale, dar problema regenerării a fost dezvoltată în mod deosebit de intens începând cu anii 1940. Secolului 20

Oamenii de știință au încercat de mult să înțeleagă cum amfibienii - de exemplu, tritonii și salamandrele - regenerează cozile, membrele, fălcile tăiate. Mai mult, inima lor deteriorată, țesuturile oculare și măduva spinării sunt restaurate. Metoda folosită de amfibieni pentru auto-reparare a devenit clară atunci când oamenii de știință au comparat regenerarea indivizilor maturi și a embrionilor. Se pare că în primele etape de dezvoltare, celulele viitoarei creaturi sunt imature, soarta lor se poate schimba.

În acest eseu se va prezenta conceptul și se vor lua în considerare tipurile de regenerare, precum și caracteristicile cursului proceselor de recuperare.

1. Conceptul de regenerare

REGENERARE(din latină târzie regenera-tio - renaștere, reînnoire) în biologie, restaurarea organelor și țesuturilor pierdute sau deteriorate de către organism, precum și restaurarea întregului organism din partea sa. Regenerarea se observă în condiții naturale și poate fi indusă și experimental.

R regenerare la animale și la oameni- formarea de noi structuri care să le înlocuiască pe cele care au fost îndepărtate sau au murit ca urmare a deteriorării (regenerare reparatorie) sau pierdute în cursul activității normale a vieții (regenerare fiziologică); dezvoltare secundară cauzată de pierderea unui organ dezvoltat anterior. Organul regenerat poate avea aceeași structură ca și cel îndepărtat, să difere de acesta sau să nu semene deloc cu el (regenerare atipică).

Termenul de „regenerare” a fost propus în 1712 de către francezi. savantul R. Reaumur, care a studiat regenerarea picioarelor racilor. La multe nevertebrate, este posibil să se regenereze un întreg organism dintr-o parte a corpului. La animalele extrem de organizate, acest lucru este imposibil - doar organele individuale sau părți ale acestora se regenerează. Regenerarea poate apărea prin creșterea țesuturilor de pe suprafața plăgii, restructurarea părții rămase a organului într-una nouă sau prin creșterea restului organului fără a-și schimba forma. . Ideea unei slăbiri a capacității de regenerare pe măsură ce organizarea animalelor crește este eronată, deoarece procesul de regenerare depinde nu numai de nivelul de organizare a animalului, ci și de mulți alți factori și, prin urmare, este caracterizat de variabilitate. . Afirmația că capacitatea de a se regenera în mod natural scade odată cu vârsta este de asemenea incorectă; poate crește și în procesul de ontogeneză, dar în perioada bătrâneții scade adesea. În ultimul sfert de secol, s-a demonstrat că, deși organele externe întregi la mamifere și la oameni nu se regenerează, organele lor interne, precum și mușchii, scheletul, pielea, sunt capabile de regenerare, ceea ce este studiat la nivelul organului. , niveluri tisulare, celulare și subcelulare. Dezvoltarea metodelor de întărire (stimulare) a celor slabi și de refacere a capacității de regenerare pierdute va aduce doctrina regenerării mai aproape de medicină.

Regenerare în medicină. Există regenerare fiziologică, reparatorie și patologică. În caz de leziuni și alte afecțiuni patologice, care sunt însoțite de moartea celulelor în masă, restaurarea țesuturilor se realizează datorită reparatoriu regenerare (restauratoare). Dacă în procesul de regenerare reparatorie partea pierdută este înlocuită cu un țesut echivalent, specializat, se vorbește de regenerare completă (restituire); dacă la locul defectului crește țesut conjunctiv nespecializat, este vorba de regenerare incompletă (vindecare prin cicatrizare). În unele cazuri, în timpul substituției, funcția este restabilită datorită neoplasmului intensiv de țesut (similar cu cel decedat) în partea intactă a organului. Acest neoplasm apare fie prin creșterea reproducerii celulare, fie datorită regenerării intracelulare - refacerea structurilor subcelulare cu un număr neschimbat de celule (mușchi al inimii, țesut nervos). Vârsta, caracteristicile metabolice, starea sistemului nervos și endocrin, nutriția, intensitatea circulației sângelui în țesutul deteriorat, bolile concomitente pot slăbi, intensifica sau modifica calitativ procesul de regenerare. În unele cazuri, acest lucru duce la regenerare patologică. Manifestările sale: ulcere nevindecătoare pe termen lung, vindecarea afectată a fracturilor osoase, creșterea excesivă a țesuturilor sau trecerea unui tip de țesut la altul. Efectele terapeutice asupra procesului de regenerare constau în stimularea completă și prevenirea regenerării patologice.

R regenerare la plante poate apărea la locul părții pierdute (restituire) sau în altă locație a corpului (reproducție). Restaurarea de primăvară a frunzelor în loc de frunzele căzute toamna este o regenerare naturală a tipului de reproducere. De obicei, însă, regenerarea este înțeleasă doar ca restaurarea pieselor rupte cu forța. Cu o astfel de regenerare, organismul folosește în primul rând căile principale de dezvoltare normală. Prin urmare, regenerarea organelor la plante are loc predominant prin reproducere: organele prelevate sunt compensate de dezvoltarea depozitelor metamerice existente sau nou formate. Deci, atunci când tăiați partea superioară a lăstarilor, lăstarii laterali se dezvoltă intens. Plantele sau părțile lor care nu se dezvoltă metameric sunt mai ușor regenerate prin restituire, la fel ca și regiunile tisulare. De exemplu, suprafața plăgii poate deveni acoperită cu așa-numitul periderm al plăgii; o rană pe trunchi sau ramură se poate vindeca cu influxuri (calus).Înmulțirea plantelor prin butași este cel mai simplu caz de regenerare, când o plantă întreagă este restabilită dintr-o mică parte vegetativă.

Regenerarea din segmente ale rădăcinii, rizomului sau talului este, de asemenea, răspândită. Puteți crește plante din butași cu frunze, bucăți de frunză (de exemplu, în begonii). Unele plante au reușit să se regenereze din celule izolate și chiar din protoplaste izolate individuale, iar la unele specii de alge sifon, din zone mici ale protoplasmei lor multinucleate. Vârsta fragedă a plantei favorizează de obicei regenerarea, dar în stadiile prea timpurii ale ontogeniei organul poate fi incapabil de regenerare. Ca dispozitiv biologic care asigură vindecarea rănilor, refacerea organelor pierdute accidental și, adesea, reproducerea vegetativă, regenerarea are o importanță deosebită pentru cultivarea plantelor, pomicultură, silvicultură, horticultură ornamentală etc. De asemenea, oferă material pentru rezolvarea unui număr. a problemelor teoretice, inclusiv a problemelor de dezvoltare. Substanțele de creștere joacă un rol important în procesele de regenerare.

2. Tipuri de regenerare

Există două tipuri de regenerare - fiziologică și reparatorie.

Regenerare fiziologică- reînnoirea continuă a structurilor la nivel celular (modificarea celulelor sanguine, epidermei etc.) și intracelular (reînnoirea organitelor celulare), care asigură funcționarea organelor și țesuturilor.

Regenerare reparatorie- procesul de eliminare a afectarii structurale dupa actiunea factorilor patogeni.

Ambele tipuri de regenerare nu sunt izolate, independente una de cealaltă. Astfel, regenerarea reparatorie se desfășoară pe bază fiziologică, adică pe baza acelorași mecanisme, și diferă doar într-o intensitate mai mare a manifestărilor. Prin urmare, regenerarea reparatorie ar trebui considerată ca o reacție normală a organismului la deteriorare, caracterizată printr-o creștere bruscă a mecanismelor fiziologice de reproducere a elementelor tisulare specifice ale unui anumit organ.

Semnificația regenerării pentru organism este determinată de faptul că, pe baza reînnoirii celulare și intracelulare a organelor, se asigură o gamă largă de fluctuații adaptive ale activității lor funcționale în condițiile de mediu în schimbare, precum și restabilirea și compensarea funcțiilor. afectată sub influența diverșilor factori patogeni.

Regenerarea fiziologică și reparatorie reprezintă baza structurală a întregii varietăți de manifestări ale activității vitale a organismului în condiții normale și patologice.

Procesul de regenerare se desfășoară la diferite niveluri de organizare – sistemic, organ, tisular, celular, intracelular. Se realizează prin diviziunea celulară directă și indirectă, reînnoirea organitelor intracelulare și reproducerea lor. Reînnoirea structurilor intracelulare și hiperplazia lor sunt o formă universală de regenerare inerentă tuturor organelor mamiferelor și oamenilor, fără excepție. Se exprimă fie sub forma regenerării intracelulare în sine, când, după moartea unei părți a celulei, structura acesteia este restabilită datorită reproducerii organitelor supraviețuitoare, fie sub forma unei creșteri a numărului de organite (compensatorii). hiperplazia organitelor) într-o celulă când o altă celulă moare.

1

Badertdinov R.R.

Lucrarea oferă o scurtă privire de ansamblu asupra realizărilor medicinei regenerative. Ce este medicina regenerativă, cât de realistă este aplicarea evoluțiilor sale în viața noastră? Cât de curând le putem folosi? În această lucrare se încearcă să se răspundă la aceste și la alte întrebări.

regenerare

Medicina regenerativă

celule stem

citogene

recuperare

genetica

nanomedicina

gerontologie

Ce știm despre medicina regenerativă? Pentru cei mai mulți dintre noi, tema regenerării și tot ceea ce este legat de ea este puternic asociată cu intrigile științifico-fantastice ale lungmetrajelor. Într-adevăr, din cauza gradului scăzut de conștientizare a populației, ceea ce este foarte ciudat, având în vedere relevanța continuă și importanța vitală a acestei probleme, oamenii și-au dezvoltat o opinie destul de stabilă: regenerarea reparatorie este o invenție a scenariștilor și a scriitorilor de science fiction. Dar este? Posibilitatea regenerării umane este într-adevăr ficțiunea cuiva, pentru a crea un complot mai sofisticat?

Până de curând, se credea că posibilitatea regenerării reparatorii a corpului, care apare după deteriorarea sau pierderea oricărei părți a corpului, a fost pierdută de aproape toate organismele vii în procesul de evoluție și, ca urmare, complicația structura corpului, cu excepția unor creaturi, inclusiv amfibieni. Una dintre descoperirile care au zguduit foarte mult această dogmă a fost descoperirea genei p21 și a proprietăților sale specifice: blocarea capacităților regenerative ale organismului, de către un grup de cercetători de la Institutul Wistar, Philadelphia, SUA (The Wistar Institute, Philadelphia).

Experimentele pe șoareci au arătat că rozătoarele care nu au gena p21 pot regenera țesuturile pierdute sau deteriorate. Spre deosebire de mamiferele normale, care vindecă rănile formând cicatrici, șoarecii modificați genetic cu urechile deteriorate formează un blastem, o structură asociată cu creșterea rapidă a celulelor, la locul rănii. În timpul regenerării, din blastem se formează țesuturi ale organului de regenerare.

În absența genei p21, celulele rozătoarelor se comportă ca celulele stem embrionare în curs de regenerare, spun oamenii de știință. Ane ca celule mature de mamifere. Adică cresc țesut nou, mai degrabă decât repara țesutul deteriorat. Aici ar fi oportun să reamintim că aceeași schemă de regenerare este prezentă și la usalamandra, care are capacitatea de a recrește nu numai coada, ci și membrele pierdute, sau upplanarii, viermi ciliari, care pot fi tăiați în mai multe. părți și o nouă planară va crește din fiecare piesă.

Conform observațiilor prudente ale cercetătorilor înșiși, rezultă că, teoretic, oprirea genei p21 poate declanșa un proces similar în corpul uman. Desigur, este de remarcat faptul că gena p21 este strâns legată de o altă genă, p53. care controlează diviziunea celulară și previne formarea tumorilor. În celulele adulte normale, p21 blochează diviziunea celulară în cazul leziunilor ADN-ului, astfel încât șoarecii care îl au dezactivat sunt expuși unui risc mai mare de cancer.

Dar, deși cercetătorii au descoperit cantități mari de leziuni ale ADN-ului în timpul experimentului, nu au găsit nicio dovadă de cancer: dimpotrivă, șoarecii aveau apoptoză îmbunătățită, o „sinucidere” programată a celulelor care protejează și împotriva tumorilor. Această combinație poate permite celulelor să se dividă mai repede fără a deveni „canceroase”.

Evitând concluziile de mare anvergură, observăm totuși că cercetătorii înșiși spun doar oprirea temporară a acestei gene pentru a accelera regenerarea: „În timp ce abia începem să înțelegem repercusiunile acestor descoperiri, poate că într-o zi vom fi capabil să accelereze vindecarea la oameni prin inactivarea temporară a genei p21”. Traducere: „În acest moment, abia începem să înțelegem implicațiile complete ale descoperirilor noastre și poate că într-o zi vom putea accelera vindecarea oamenilor prin inactivarea temporară a genei p21.”

Și aceasta este doar una dintre multele modalități posibile. Să luăm în considerare alte opțiuni. De exemplu, una dintre cele mai cunoscute și promovate, parțial în scopul obținerii de profituri mari de către diverse companii farmaceutice, cosmetice și de altă natură, este celulele stem (SC). Cele mai frecvent menționate sunt celulele stem embrionare. Mulți au auzit despre aceste celule, câștigă mulți bani cu ajutorul lor, mulți le atribuie proprietăți cu adevărat fantastice. Deci ce sunt ei. Să încercăm să clarificăm această problemă.

Celulele stem embrionare (ESC) sunt nișe de celule stem care proliferează continuu ale masei celulare interioare, sau embrioplast, a blastocistului de mamifer. Orice tip de celule specializate se poate dezvolta din aceste celule, dar nu un organism independent. Celulele stem embrionare sunt echivalente funcțional cu liniile de celule germinale embrionare derivate din celulele embrionare primare. Proprietățile distinctive ale celulelor stem embrionare sunt capacitatea de a le menține în cultură într-o stare nediferențiată pentru un timp nelimitat și capacitatea lor de a se dezvolta în orice celulă a corpului. Capacitatea ESC-urilor de a da naștere unui număr mare de tipuri diferite de celule le face un instrument util pentru cercetarea de bază și o sursă de populații de celule pentru noi terapii. Termenul „linie de celule stem embrionare” se referă la ESC care au fost menținute în cultură pentru o perioadă lungă de timp (de luni până la ani) în condiții de laborator, în care a avut loc o proliferare fără diferențiere. Există mai multe surse bune de informații de bază despre celulele stem, deși articolele de recenzii publicate devin rapid învechite. O sursă utilă de informații este site-ul web al National Institutes of Health (NIH, SUA).

Caracteristicile diferitelor populații de celule stem și mecanismele moleculare care își mențin statutul unic sunt încă studiate. În prezent, există două tipuri principale de celule stem - acestea sunt celulele stem adulte și embrionare. Subliniem trei caracteristici importante care disting ESC-urile de alte tipuri de celule:

1. ESC-urile exprimă factori asociați cu celulele spluripotente precum Oct4, Sox2, Tert, Utfl și Rex1 (Carpenter și Bhatia 2004).

2. ESC-urile sunt celule nespecializate care se pot diferenția în celule cu funcții speciale.

3. ESC-urile se pot auto-reînnoi prin mai multe diviziuni.

ESC-urile sunt menținute in vitro într-o stare nediferențiată prin respectarea precisă la anumite condiții de cultură, care includ prezența factorului inhibitor de leucemie (LIF), care previne diferențierea. Dacă LIF este îndepărtat din mediu, ESC-urile încep să se diferențieze și să formeze structuri complexe, care sunt numite corpuri embrionare și constau din celule de diferite tipuri, inclusiv celule progenitoare endoteliale, nervoase, musculare și hematopoietice.

Să ne oprim separat asupra mecanismelor de lucru și de reglare a celulelor stem. Caracteristicile speciale ale celulelor stem sunt determinate nu de o genă, ci de un întreg set al acestora. Posibilitatea identificării acestor gene este direct legată de dezvoltarea unei metode de cultivare a celulelor stem embrionare in vitro, precum și de posibilitatea utilizării unor metode moderne de biologie moleculară (în special, utilizarea factorului inhibitor de leucemie LIF).

Ca rezultat al cercetărilor comune ale Geron Corporation și Celera Genomics, au fost create biblioteci de ADNc de ESC nediferențiate și celule parțial diferențiate (ADNc este obținut prin sinteză pe baza unei molecule de ARNm complementară ADN-ului folosind enzima transcriptază inversă). Când s-au analizat datele despre secvențierea secvenței de nucleotide și expresia genelor, au fost identificate peste 600 de gene, a căror includere sau excludere distinge celulele nediferențiate și a fost compilată o imagine a căilor moleculare de-a lungul cărora se realizează diferențierea acestor celule.

Acum este obișnuit să se distingă celulele stem după comportamentul lor în cultură și prin markeri chimici de pe suprafața celulei. Cu toate acestea, genele responsabile de manifestarea acestor caracteristici rămân necunoscute în majoritatea cazurilor. Cu toate acestea, studiile efectuate au făcut posibilă identificarea a două grupuri de gene care conferă celulelor stem proprietățile lor remarcabile. Pe de altă parte, proprietățile celulelor stem se manifestă într-un micromediu specific cunoscut sub numele de nișă de celule stem. La studierea acestor celule care înconjoară, hrănesc și mențin celulele stem într-o stare nediferențiată, au fost descoperite aproximativ 4.000 de gene. În același timp, aceste gene erau active în celulele micromediului și inactive în toate celelalte.
celule.

Într-un studiu al celulelor stem din linia germinativă a ovarelor Drosophila, a fost identificat un sistem de semnalizare între celulele stem și celulele de nișă specializate. Acest sistem de semnale determină auto-reînnoirea celulelor stem și direcția de diferențiere a acestora. Genele de reglementare din celulele de nișă dau instrucțiuni genelor de celule stem care determină calea ulterioară a dezvoltării lor. Ea și alte gene produc proteine ​​care acționează ca comutatoare care pornesc sau opresc diviziunea celulelor stem. S-a constatat că interacțiunea care determină soarta dintre celulele de nișă și celulele stem este mediată de trei gene diferite - piwi, pumilio (pum) și bam (pungă de bile). S-a demonstrat că pentru auto-reînnoirea cu succes a celulelor stem liniei germinale, genele piwi și pum trebuie activate, în timp ce gena bam este necesară pentru diferențiere. Studii ulterioare au arătat că gena piwi aparține unui grup de gene implicate în dezvoltarea celulelor stem în diferite organisme aparținând atât regnului animal, cât și regnului vegetal. Gene precum piwi (se numesc, în acest caz, MIWI și MILI), pum și bam, se găsesc și la mamifere, inclusiv la oameni. Pe baza acestor descoperiri, autorii sugerează că gena celulelor de nișă piwi asigură diviziunea celulelor germinale și le menține într-o stare nediferențiată prin suprimarea expresiei genei bum.

Trebuie remarcat faptul că baza de date a genelor care determină proprietățile celulelor stem este actualizată în mod constant. Un catalog complet al genelor de celule stem ar putea îmbunătăți procesul de identificare a acestora, precum și elucidarea mecanismelor de funcționare a acestor celule, care vor oferi celule diferențiate necesare aplicațiilor terapeutice, precum și noi oportunități pentru dezvoltarea medicamentelor. Semnificația acestor gene este mare, deoarece oferă organismului capacitatea de a se menține și de a regenera țesuturile.

Aici profesorul poate întreba: „Cât de mult au avansat oamenii de știință în aplicarea practică a acestor cunoștințe?”. Sunt folosite în medicină? Există perspective de dezvoltare în continuare în aceste domenii? Pentru a răspunde la aceste întrebări, vom face o scurtă trecere în revistă a evoluțiilor științifice în acest sens, ca vechi, ceea ce nu ar trebui să fie surprinzător, deoarece cercetările în domeniul medicinei regenerative se desfășoară de mult timp, cel puțin de la început. al secolului al XX-lea și este complet nou, uneori foarte neobișnuit și exotic.

Pentru început, observăm că în anii '80 ai secolului XX în URSS, la Institutul de Ecologie Evolutivă și Morfologie Animală numit după. Academia de Științe Severtsev a URSS, în laboratorul lui A.N. Studitsky, au fost efectuate experimente: fibra musculară zdrobită a fost transplantată în zona deteriorată, care, ulterior, recuperându-se, a forțat țesuturile nervoase să se regenereze. Au fost efectuate sute de operații cu succes la om.

Totodată, la Institutul de Cibernetică. Glushkov în laboratorul profesorului L.S. Aleev a creat un stimulator muscular electric - Meoton: impulsul de mișcare al unei persoane sănătoase este amplificat de dispozitiv și direcționat către mușchiul afectat al unui pacient imobil. Mușchiul primește o comandă de la mușchi și determină contractarea celui nemișcat: acest program este înregistrat în memoria aparatului și pacientul poate lucra deja în viitor. Trebuie menționat că aceste evoluții au fost făcute cu câteva decenii în urmă. Aparent, tocmai aceste procese stau la baza programului, dezvoltat și aplicat în mod independent și independent până în prezent de V.I. Dikul. Mai multe detalii despre aceste evoluții pot fi găsite în filmul documentar „The Hundredth Mystery of the Muscle” de Yuri Senchukov, Tsentrnauchfilm, 1988.

Separat, remarcăm că și la mijlocul secolului XX, un grup de oameni de știință sovietici, sub conducerea lui L.V. Polezhaev, au fost efectuate studii, cu aplicarea practică cu succes a rezultatelor lor privind regenerarea oaselor bolții craniene a animalelor și a oamenilor; zona defectului a ajuns până la 20 de centimetri pătrați. Marginile găurii au fost acoperite cu țesut osos zdrobit, ceea ce a provocat un proces de regenerare, în timpul căruia au fost restaurate zonele deteriorate.

În acest sens, ar fi oportun să ne amintim așa-numitul „Caz Spivak” - formarea falangei histolului degetului unui bărbat de șaizeci de ani, când ciotul a fost tratat cu componente ale matricei extracelulare (un cocktail de molecule), care era o pulbere din vezica unui porc (asta a fost menționat într-o emisiune analitică săptămânală „În centrul evenimentelor” de pe postul TV de stat TV Center).

De asemenea, aș dori să mă concentrez pe un obiect atât de cotidian și obișnuit precum sarea (NaCl). Pe scară largă sunt proprietățile curative ale climei mării, locurile cu un conținut ridicat de sare în aer și în aer, precum Marea Moartă în Israel sau Sol-Iletsk în Rusia, minele de sare, utilizate pe scară largă în spitale, sanatorie și stațiuni din jur. lumea. Sportivii și oamenii care duc un stil de viață activ sunt bine familiarizați cu băile cu sare utilizate în tratamentul leziunilor sistemului musculo-scheletic. Care este secretul acestor proprietăți uimitoare ale sării obișnuite? După cum au descoperit oamenii de știință de la Universitatea Tufts (SUA), mormolocii au nevoie de sare de masă pentru procesul de refacere a cozii tăiate sau mușcate. Dacă o stropiți pe rană, coada crește mai repede chiar dacă s-a format deja țesut cicatricial (cicatrice). În prezența sării, coada amputată crește din nou, iar absența ionilor de sodiu blochează acest proces. Desigur, ar trebui recomandat să se abțină de la consumul abundent de sare, în speranța grăbirii procesului de vindecare. Numeroase studii demonstrează clar răul pe care aportul excesiv de sare îl provoacă organismului. Aparent, pentru a începe și accelera procesul de regenerare, ionii de sodiu trebuie să intre în zonele deteriorate în alte moduri.

Vorbind despre medicina regenerativă modernă, de obicei se disting două direcții principale. Adepții primului mod sunt implicați în creșterea organelor și țesuturilor separat de pacient sau de pacientul însuși, dar într-un loc diferit (de exemplu, pe spate), cu transplantul ulterioar în zona afectată. Etapa inițială în dezvoltarea acestei direcții poate fi considerată soluția problemei pielii. În mod tradițional, din mustața pacienților sau a cadavrelor era prelevat țesut cutanat nou, dar astăzi pielea poate fi cultivată în cantități mari. Deșeurile brute ale pielii sunt preluate de la nou-născuți. Dacă un băiețel este circumcis, atunci o cantitate imensă de țesut viu poate fi făcută din această piesă. Este extrem de important să luați pielea pentru nou-născuții în creștere, celulele ar trebui să fie cât mai tinere. O întrebare firească poate apărea aici: de ce este asta atât de important? Cert este că pentru duplicarea ADN-ului la intrarea în diviziunea celulară, aceste enzime ale organismelor superioare ocupate de aceste enzime necesită secțiuni terminale special aranjate de cromozomi, telomeri. De ei este atașat primerul ARN, care pe fiecare dintre catenele dublei helix ADN începe sinteza celei de-a doua catene. Cu toate acestea, în acest caz, a doua catenă este mai scurtă decât prima prin zona care a fost ocupată de primerul ARN. Telomerul se scurtează până devine atât de mic încât primerul ARN nu se mai poate atașa de el, iar ciclurile de diviziune celulară se opresc. Cu alte cuvinte, cu cât celula este mai tânără, cu atât vor avea loc mai multe diviziuni înainte ca însăși posibilitatea acestor diviziuni să dispară. În special, în 1961, gerontologul american L. Hayflick a descoperit că celulele pielii „in vitro” – fibroblastele – se pot diviza de cel mult 50 de ori. Dintr-un preput, puteți crește 6 terenuri de fotbal din țesut cutanat (suprafață aproximativă - 42840 de metri pătrați).

Ulterior, a fost dezvoltat un plastic special descompus de microorganisme. Din el s-a făcut un implant pe spatele unui șoarece: un cadru de plastic turnat în formă de ureche umană, acoperit cu celule vii. Celulele aflate în proces de creștere aderă la fibre și iau forma necesară. În timp, celulele încep să domine și să formeze țesut nou (de exemplu, cartilajul urechii). O altă versiune a acestei metode: un implant pe spatele pacientului, care este un cadru de forma necesară, este însămânțat cu celule stem dintr-un anumit țesut. După ceva timp, acest fragment este îndepărtat din spate și implantat la loc.

În cazul organelor interne formate din mai multe straturi de celule de diferite tipuri, este necesar să se utilizeze metode ușor diferite. Primul organ intern a fost crescut și ulterior a implantat cu succes vezica urinară. Acesta este un organ care suferă un stres mecanic enorm: aproximativ 40.000 de litri de urină trec prin vezică pe parcursul vieții. Este format din trei straturi: exterior - țesut conjunctiv, mediu - muscular, interior - mucoasă. O vezică urinară plină conține aproximativ 1 litru de urină și are forma unui balon umflat. Pentru a-l crește, s-a realizat un cadru dintr-o vezică completă, pe care au fost însămânțate strat cu strat celule vii. A fost primul organ crescut în întregime din țesut viu.

Același plastic menționat mai sus a fost folosit pentru a repara măduva spinării deteriorate la șoarecii de laborator. Principiul aici a fost același: fibrele de plastic au rulat un garou și au plantat celule nervoase embrionare pe el. Ca urmare, golul a fost închis cu un țesut nou și a avut loc o restaurare completă a tuturor funcțiilor motorii. O recenzie destul de completă este dată în documentarul BBC Superman. Auto vindecare."

Pentru dreptate, observăm că însuși faptul posibilității unei recuperări complete a funcțiilor motorii după leziuni grave, până la o întrerupere completă a măduvei spinării, pe lângă pasionații singuri precum V.I. Dikul, a fost dovedit de oamenii de știință ruși. Ei au propus și o metodă eficientă de reabilitare a unor astfel de persoane. În ciuda naturii fantastice a unei astfel de afirmații, aș dori să remarc că, analizând afirmațiile luminarilor gândirii științifice, putem concluziona că în știință nu există și nu pot exista axiome, există doar teorii care pot fi întotdeauna schimbate. sau infirmat. Dacă o teorie contrazice faptele, atunci teoria este eronată și trebuie schimbată. Acest adevăr simplu, din păcate, este de foarte multe ori ignorat, iar principiul de bază al științei: „Îndoiește-te de tot” – capătă un caracter pur unilateral – doar în raport cu noul. Drept urmare, cele mai noi tehnici care pot ajuta mii și sute de mii de oameni sunt nevoiți să spargă un zid gol de ani de zile: „Este imposibil, pentru că este imposibil în principiu”. Pentru a ilustra cele spuse mai sus și pentru a arăta cât de departe și cu cât timp în urmă a apărut știința, voi cita un mic fragment din N.P. Bekhtereva „Magia creierului și labirinturile vieții”, unul dintre acei specialiști care au fost inițiatorii dezvoltării acestei metode. „În fața mea, pe o targă, zăcea un tip cu ochi albaștri de 18-20 de ani (Ch-ko), înghesuit, maro închis, păr aproape negru. „Îndoiește-ți piciorul, ei bine, trage-l spre tine. Acum, îndreptați-vă. Un altul, - a fost comandat de șeful grupului de stimulare a măduvei spinării, liderul informal. Cât de greu, cât de încet se mișcau picioarele! Ce încordare enormă a costat pacientul! Cu toții am vrut să ajutăm! Și totuși picioarele s-au mișcat, s-au mișcat la ordine: medicul, pacientul însuși - nu contează, contează - la comenzi. În timpul operației, măduva spinării din zona D9-D11 a fost literalmente scoasă cu linguri. După glonțul afgan care a trecut prin măduva spinării pacientului, a fost o mizerie. Afganistanul a făcut dintr-un tânăr frumos un animal amar. Și totuși, după stimularea efectuată după metoda propusă de același lider informal S.V. Medvedev, s-au schimbat multe în funcțiile viscerale.

De ce nu? Este imposibil să punem capăt bolnavilor doar pentru că manualele nu au inclus încă tot ce pot face specialiștii astăzi. Aceiași medici care au văzut pacientul și au văzut totul au fost surprinși: „Ei bine, scuzați-mă, tovarăși de știință, desigur, aveți știință acolo, dar până la urmă, o întrerupere completă a măduvei spinării, ce puteți spune?!” Ca aceasta. Am văzut și văzut. Există un film științific, totul este filmat.

Cu cât stimularea începe mai devreme după afectarea creierului, cu atât este mai probabil efectul. Cu toate acestea, chiar și în cazurile de răni de lungă durată, multe pot fi învățate și făcute.

La un alt pacient, electrozii au fost introduși în sus și în jos în raport cu întreruperea segmentului măduvei spinării. Leziunea era una veche, iar niciunul dintre noi nu a fost surprins că electromielograma (activitatea electrică a măduvei spinării) electrozilor de sub rupere nu era scrisă, liniile erau complet drepte, de parcă dispozitivul nu ar fi fost pornit. Și dintr-o dată (!) - nu, nu chiar brusc, dar pare „brusc”, așa cum s-a întâmplat după mai multe ședințe de stimulare electrică, - electromielograma electrozilor de sub pauza completă, de lungă durată (6 ani) a început să apar, intensifica si in sfarsit atinse caracteristici de activitate electrica deasupra ruperii! Aceasta a coincis cu o îmbunătățire clinică a stării funcțiilor pelvine, care, desigur, a mulțumit foarte mult nu numai medicii, ci și pacientul, care s-a adaptat psihologic și fizic bine prezentului și viitorului său tragic. Era greu să mă aștept la mai mult. Mușchii picioarelor s-au atrofiat, pacientul s-a deplasat pe o targă, tot ce a putut a fost preluat de mâinile lui. Dar aici, în dezvoltarea evenimentelor pozitive și negative, problema nu a fost lipsită de modificări ale lichidului cefalorahidian. Luat de la locul de sub ruptură, a otrăvit celulele din cultură și a fost citotoxic. După stimulare, citotoxicitatea a dispărut. Ce s-a întâmplat cu măduva spinării sub rupere înainte de stimulare? Judecând după animația dată, el (creierul) nu a murit. Mai degrabă, a dormit, dar a dormit ca sub anestezie cu toxine, a dormit într-un somn „mort” - nu a existat nici veghe, nici activitate de somn în electroencefalogramă.

În aceeași direcție, există și modalități și mai exotice, precum o bioimprimantă tridimensională creată în Australia, care imprimă deja piele, iar în viitorul apropiat, conform asigurărilor dezvoltatorilor, va putea imprima organe întregi. Munca lui se bazează pe același principiu ca și în cazul descris al creării vezicii urinare: însămânțarea celulelor vii strat cu strat.

A doua direcție a medicinei regenerative poate fi identificată condiționat cu o singură frază: „De ce să crești una nouă dacă o poți repara pe cea veche?”. Sarcina principală a adepților acestei direcții este refacerea zonelor deteriorate de către forțele organismului însuși, folosind rezervele sale, capacitățile ascunse (merită să ne amintim începutul acestui articol) și anumite intervenții externe, în principal sub formă de furnizarea de resurse suplimentare și materiale de construcție pentru reparații.

Există, de asemenea, un număr mare de opțiuni posibile. Pentru început, trebuie menționat că, conform unor estimări, fiecare organ de la naștere are o rezervă de aproximativ 30% din celulele stem de rezervă, care sunt epuizate pe parcursul vieții. În conformitate cu aceasta, potrivit unor gerontologi, limita de specie a vieții umane este de 110-120 de ani. În consecință, rezerva biologică a vieții umane este de 30-40 de ani, ținând cont de realitățile rusești, aceste cifre pot fi mărite la 50-60 de ani. O altă întrebare este că condițiile moderne de viață nu contribuie la aceasta: o stare extrem de deplorabilă, și în fiecare an din ce în ce mai deteriorată a mediului; stres puternic și, mai important, constant; stres mental, intelectual și fizic uriaș; starea deprimantă a medicinei din localități, în special cea rusă; concentrarea produselor farmaceutice nu pe a ajuta oamenii, ci pe a obține super profituri și multe altele, uzează complet corpul uman la un moment dat când, teoretic, ar trebui să vină însăși înflorirea punctelor forte și a capacităților noastre. Cu toate acestea, această rezervă poate ajuta foarte mult la recuperarea după leziuni și la tratarea bolilor grave, în special în copilărie și copilărie.

Evan Snyder, neuropatolog la Spitalul de Copii din Boston (SUA), studiază de multă vreme procesul de recuperare al copiilor și sugarilor după diferite leziuni cerebrale. Ca rezultat al cercetărilor sale, el a remarcat cele mai puternice posibilități de vindecare a țesuturilor nervoase ale tinerilor săi pacienți. De exemplu, luați în considerare cazul unui copil de opt luni care a avut un accident vascular cerebral masiv. Deja la trei săptămâni după incident, a fost observată doar o ușoară slăbiciune a membrelor stângi, iar trei luni mai târziu - a fost înregistrată absența completă a oricăror patologii. Celulele specifice descoperite de Snyder în timp ce studia țesuturile cerebrale au fost numite de el celule stem neuronale sau celule embrionare ale creierului (ECM). Ulterior, au fost efectuate experimente de succes privind introducerea ECM la șoarecii care sufereau de tremor. După injecții, celulele s-au răspândit în țesutul cerebral și a avut loc vindecarea completă.

Relativ recent, în Statele Unite, la Institutul de Medicină Regenerativă, din statul Carolina de Nord, un grup de cercetători condus de Jerome Laurens a reușit să facă să bată inima unui șoarece care murise cu 4 zile mai devreme. Alți oameni de știință din diferite țări ale lumii încearcă, și uneori cu mare succes, să demareze mecanismele de regenerare cu ajutorul celulelor izolate dintr-o tumoră canceroasă. Trebuie remarcat aici că telomerii, deja menționați mai sus, ai celulelor canceroase pre-sexuale nu se scurtează în procesul de diviziune (mai precis, aici este vorba de o enzimă specială - telomeraza, care completează construcția scurtă). telomeri), ceea ce îi face practic nemuritori. Prin urmare, o astfel de întorsătură neașteptată în istoria bolilor de somn are un început absolut rațional (a fost menționat în programul analitic săptămânal „În centrul evenimentelor” de pe postul de stat TV Center).

Separat, am dori să evidențiem crearea de hemobanci pentru colectarea sângelui din cordonul ombilical de la nou-născuți, care este una dintre cele mai promițătoare surse de celule stem. Sângele din cordonul ombilical este cunoscut a fi bogat în celule stem hematopoietice (HSC). O trăsătură caracteristică a SC obținute din sângele din cordonul ombilical este similitudinea lor mult mai mare cu celulele din țesuturile embrionare decât SC adulte în ceea ce privește parametrii precum vârsta biologică și capacitatea de reproducere. Sângele ombilical derivat din placentă imediat după naștere este bogat în SC cu potențial proliferativ mai mare decât celulele derivate din măduva osoasă sau din sângele periferic. Ca orice produs sanguin, SC de sânge din cordonul ombilical au nevoie de o infrastructură pentru colectarea, stocarea și adecvarea lor pentru transplant. Cordonul ombilical este prins la 30 de secunde după nașterea copilului, placenta și cordonul ombilical sunt separate, iar sângele din cordonul ombilical este colectat într-o pungă specială. Proba trebuie să fie de cel puțin 40 ml pentru a fi utilizabilă. Sângele este tip HLA și cultivat. Celulele imature din sângele ombilical uman cu capacitate mare de a prolifera, de a se multiplica în afara corpului și de a supraviețui după transplant pot fi păstrate înghețate mai mult de 45 de ani, apoi după decongelare, sunt mai probabil să rămână eficiente în transplantul clinic. Bănci de sânge din cordonul ombilical există peste tot în lume, cu peste 30 numai în SUA și multe bănci private. Institutul Național de Sănătate din SUA sponsorizează un program de cercetare pentru transplantul de sânge din cordonul ombilical. Centrul de sânge din New York are un program de sânge placentar, iar National Bone Marrow Donor Registry are propriul program de cercetare.

În principal, această direcție se dezvoltă activ în SUA, Europa de Vest, Japonia și Australia. În Rusia, acest lucru doar câștigă avânt, cel mai faimos este hemobanca a Institutului de Genetică Generală (Moscova). Numărul de transplanturi crește în fiecare an, iar aproximativ o treime dintre pacienți sunt acum adulți. Aproximativ două treimi din transplanturi sunt efectuate la pacienții cu leucemie și aproximativ un sfert la pacienții cu boli genetice. Băncile private de sânge din cordonul ombilical își oferă serviciile cuplurilor care așteaptă un copil. Acestea stochează sângele din cordonul ombilical pentru a fi utilizat în viitor de către donator însuși sau membrii familiei sale. Băncile publice de sânge din cordonul ombilical oferă resurse de transplant de la donatori neînrudiți. Sângele din cordonul ombilical și sângele matern sunt tipărite pentru antigenele HLA, se verifică absența bolilor infecțioase, se determină grupa sanguină și aceste informații sunt stocate în istoricul medical al mamei și familiei.

În prezent, se desfășoară cercetări active în domeniul reproducerii celulelor stem conținute în sângele din cordonul ombilical, ceea ce va permite utilizarea acestuia la pacienții mai mari și va permite grefarea mai rapidă a celulelor stem. Reproducerea sângelui din cordonul ombilical SC are loc cu utilizarea factorilor de creștere și a nutriției. Dezvoltat de ViaCell Inc. tehnologia numită Amplificare selectivă permite creșterea populației de SC de sânge din cordonul ombilical cu o medie de 43 de ori. Oamenii de știință de la ViaCell și de la Universitatea din Duesseldorf din Germania au descris o populație nouă, cu adevărat pluripotentă de celule din sângele ombilicalului ombilical, pe care le-au numit USSC - celule stem somatice nerestricționate - SC somatice cu diviziune nerestricționată (Kogler et al 2004). Atât in vitro, cât și in vivo, USSC-urile au prezentat o diferențiere omogenă a osteoblastelor, condroblastelor, adipocitelor și neuronilor care exprimă neurofilamente, proteine ​​ale canalelor de sodiu și diferite fenotipuri de neurotransmițători. Deși aceste celule nu au fost încă utilizate în terapia celulară umană, USSC-urile din sângele din cordonul ombilical pot repara diferite organe, inclusiv creierul, oasele, cartilajele, ficatul și inima.

Un alt domeniu important de cercetare este studierea capacității SC sângelui din cordonul ombilical de a se diferenția în celule ale diferitelor țesuturi, pe lângă cele hematopoietice, și stabilirea liniilor corespunzătoare de SC. Cercetătorii de la Universitatea din Florida de Sud (USF, Tampa, FL) au folosit acidul retinoic pentru a determina diferențierea SC din sângele ombilical în celule neuronale, ceea ce a fost demonstrat la nivel genetic prin analiza structurii ADN. Aceste rezultate au arătat posibilitatea utilizării acestor celule pentru tratamentul bolilor neurodegenerative. Sângele din cordonul ombilical pentru această muncă a fost asigurat de părinții copilului; a fost procesat de un laborator CRYO-CELL de ultimă generație, iar celulele congelate fracționate au fost donate oamenilor de știință de la USF. Sângele din cordonul ombilical s-a dovedit a fi o sursă de celule progenitoare mult mai diverse decât se credea anterior. Poate fi utilizat pentru tratarea bolilor neurodegenerative, inclusiv în combinație cu terapia genică, traume și boli genetice. În viitorul apropiat, va fi posibilă recoltarea de sânge din cordonul ombilical atunci când se vor naște copii cu defecte genetice, corectarea defectului prin inginerie genetică și returnarea acestui sânge copilului.

Pe lângă sângele din cordonul ombilical în sine, este posibil să se utilizeze celule iperivasculare din cordonul ombilical ca sursă de celule stem mezenchimale. Oamenii de știință de la Institutul de Biomaterialis și Inginerie Biomedicală al Universității din Toronto (Toronto, Canada) au descoperit că țesutul conjunctiv asemănător jeleuului din jurul vaselor de sânge din cordonul ombilical este bogat în celule stem progenitoare mezenchimale și poate fi folosit pentru a obține o mulțime de ele într-un scurtă perioadă de timp. Celulele perivasculare (vasele de sânge din jur) sunt adesea aruncate, deoarece se pune accentul de obicei pe sângele din cordonul ombilical, unde SC mezenchimatoase apar la o frecvență de numai 1 din 200 de milioane. Dar această sursă de celule progenitoare, permițându-le să prolifereze, ar putea îmbunătăți considerabil transplantul de măduvă osoasă.

În același timp, cercetările sunt în curs de desfășurare asupra celor deja găsite și căutarea unor noi modalități de obținere a SC umane adulte. Acestea includ: dinți de lapte, creier, glande mamare, grăsime, ficat, pancreas, piele, splină sau o sursă mai exotică - cruce neuronală SC din foliculii de păr adulți. Fiecare dintre aceste surse are propriile sale avantaje și dezavantaje.

În timp ce dezbaterile continuă cu privire la posibilitățile etice și terapeutice ale SC embrionare și adulte, a fost descoperit un al treilea grup de celule care joacă un rol cheie în dezvoltarea organismului și sunt capabile să se diferențieze în celule de toate tipurile majore de țesuturi. Celulele VENT (tub neural cu emigrare ventral) sunt celule multipotente unice care se separă de tubul neural la începutul dezvoltării embrionare, după ce tubul se închide pentru a forma creierul (Dickinson et al 2004). Celulele VENT se deplasează apoi de-a lungul căilor nervoase, ajungând în cele din urmă înaintea nervilor și dispersându-se în tot corpul. Ei se deplasează împreună cu nervii cranieni către anumite țesuturi și se disipează în aceste țesuturi, diferențiându-se în celulele celor patru tipuri principale de țesuturi - nervos, muscular, conjunctiv și epiteliu. Dacă celulele VENT joacă un rol în formarea tuturor țesuturilor, poate în primul rând în formarea conexiunilor SNC cu alte țesuturi - luând în considerare modul în care aceste celule se mișcă înaintea nervilor, ca și cum le-ar arăta calea. Nervii pot fi direcționați de-a lungul anumitor semne rămase după diferențierea celulelor VENT. Această activitate a fost realizată la embrioni de pui, rață și prepeliță și este planificată să fie repetă într-un model de șoarece care permite studii genetice detaliate. Aceste celule pot fi folosite pentru a izola linii celulare umane.

Un alt domeniu avansat și cel mai promițător este nanomedicina. În ciuda faptului că politicienii au acordat o atenție deosebită tot ceea ce are în numele lor particula „nano” în urmă cu doar câțiva ani, această direcție a apărut cu destul de mult timp în urmă și anumite succese au fost deja obținute. Majoritatea experților cred că aceste metode vor deveni fundamentale în secolul 21. Institutele Naționale de Sănătate Americane au inclus nanomedicina în primele cinci domenii ale dezvoltării medicale în secolul 21, iar Institutul Național al Cancerului din Statele Unite urmează să aplice realizările nanomedicinei în tratamentul cancerului. Robert Fritos (SUA), unul dintre fondatorii teoriei nanomedicinei, dă următoarea definiție: „Nanomedicina este știința și tehnologia de diagnosticare, tratare și prevenire a bolilor și rănilor, reducerea durerii, precum și menținerea și îmbunătățirea sănătății umane cu ajutorul mijloacelor tehnice moleculare și cunoștințelor științifice structura moleculară a corpului uman. Clasicul în domeniul dezvoltărilor și predicțiilor nanotehnologice, Eric Drexler, numește principalele postulate ale nanomedicinei:

1) nu răniți țesuturile mecanic;

2) nu afectează celulele sănătoase;

3) nu provoacă efecte secundare;

4) Medicamentele ar trebui să:

Simțiți;

A plănui;

Act.

Cea mai exotică opțiune este așa-numiții nanoroboți. Printre proiectele viitorilor nanoroboți medicali, există deja o clasificare internă în macrofagocite, respirocite, clottocite, vasculoide și altele. Toate sunt în esență celule artificiale, în principal imunitatea sau sângele uman. În consecință, scopul lor funcțional depinde direct de celulele pe care le înlocuiesc. Pe lângă nanoroboții medicali, care până acum există doar în mintea oamenilor de știință și a proiectelor individuale, o serie de tehnologii pentru industria nanomedicală au fost deja create în lume. Acestea includ: livrarea direcționată a medicamentelor către celulele bolnave, diagnosticarea bolilor cu puncte cuantice, laboratoare pe un cip, noi agenți bactericizi.

Ca exemplu, să cităm evoluțiile oamenilor de știință israelieni în domeniul tratamentului bolilor autoimune. Obiectul cercetării lor a fost metalopeptidaza matricei proteice 9 (MMP9), care este implicată în formarea și întreținerea matricei extracelulare - structuri tisulare care servesc drept schelă pe care se dezvoltă celulele. Această matrice asigură transportul diferitelor substanțe chimice - de la nutrienți la molecule de semnalizare. Stimulează creșterea și proliferarea celulelor la locul leziunii. Dar proteinele care o formează, și în primul rând MMP9, scăpând de sub controlul proteinelor care le inhibă activitatea - inhibitori endogeni ai metaloproteinazelor (TIMPS), pot deveni cauzele dezvoltării unor tulburări autoimune.

Cercetătorii au abordat întrebarea cum este posibilă „pacificarea” acestor proteine ​​pentru a opri procesele autoimune chiar la sursă. Până acum, rezolvând această problemă, oamenii de știință s-au concentrat pe găsirea agenților chimici care blochează selectiv activitatea MMPS. Cu toate acestea, această abordare are limite serioase și efecte secundare grave – iar biologii din grupul Irit Sagi au decis să abordeze problema din partea albastră. Ei au decis să sintetizeze o moleculă care, atunci când este introdusă în organism, ar stimula sistemul imunitar să producă anticorpi similari proteinelor TIMPS. Această abordare semnificativ mai fină oferă cea mai mare precizie: anticorpii vor ataca MMPS multe ordine de mărime mai selectiv și mai eficient decât orice compus chimic.

Și oamenii de știință au reușit: au sintetizat un analog artificial al situsului activ al proteinei MMPS9: un ion de zinc coordonat de trei resturi de histidină. Injectarea acestuia în șoareci de laborator a dus la producerea de anticorpi care acționează exact în același mod în care funcționează proteinele TIMPS: prin blocarea pătrunderii în situl activ.

Există un boom al investițiilor în nanoindustrie în lume. Majoritatea investițiilor în nanodezvoltare provin din SUA, UE, Japonia și China. Numărul publicațiilor științifice, brevetelor și revistelor este în continuă creștere. Există prognoze pentru crearea până în 2015 de bunuri și servicii în valoare de 1 trilion de dolari, inclusiv crearea a până la 2 milioane de locuri de muncă.

În Rusia, Ministerul Educației și Științei a creat un Consiliu științific și tehnic interdepartamental pentru problema nanotehnologiilor și nanomaterialelor, ale cărui activități vizează menținerea parității tehnologice în lumea viitoare. Pentru dezvoltarea nanotehnologiei în general și a inanomedicinei în special. Se pregătește adoptarea unui program țintă federal pentru dezvoltarea lor. Acest program va include formarea unui număr de specialiști pe termen lung.

Potrivit diverselor estimări, realizările nanomedicinei vor deveni disponibile abia peste 40-50 de ani. Eric Drexler însuși numește cifra la 20-30 de ani. Dar, având în vedere amploarea muncii în acest domeniu și suma de bani investită în afară, din ce în ce mai mulți analiști modifică în jos estimările inițiale cu 10-15 ani.

Cel mai interesant lucru este că astfel de medicamente există deja, au fost create în urmă cu mai bine de 30 de ani în URSS. Impulsul cercetării în această direcție a fost descoperirea efectului îmbătrânirii premature a corpului, care a fost observat pe scară largă în trupele de rachete descarcate, în special în trupele strategice de rachete, echipajele de transport de rachete submarine nucleare și piloții de aviație de luptă. Acest efect se exprimă prin distrugerea prematură a sistemului imunitar, endocrin, nervos, cardiovascular, reproducător, vederii. Se bazează pe procesul de suprimare a sintezei proteinelor. Principala întrebare cu care se confruntă oamenii de știință sovietici a fost: „Cum să restabiliți o sinteză cu drepturi depline?” Inițial, a fost creat medicamentul „Timolin”, realizat pe baza de peptide izolate din timusul animalelor tinere. A fost primul medicament pentru sistemul imunitar din lume. Aici vedem același principiu care a stat la baza procesului de obținere a insulinei, în fazele inițiale ale dezvoltării metodelor de tratare a diabetului. Dar cercetătorii Departamentului de Biologie Structurală a Institutului de Chimie Bioorganică, condus de Vladimir Khavinson, nu s-au oprit aici. În laboratorul de rezonanță magnetică nucleară au fost determinate structurile spațiale și chimice ale moleculei de peptidă timus. Pe baza informațiilor primite s-a dezvoltat o metodă pentru sinteza peptidelor scurte care au proprietățile dorite similare cu cele naturale. Rezultatul este crearea unei serii de medicamente numite citogeni (alte denumiri posibile: bioregulatori sau peptide sintetice; indicate în tabel).

Lista de citogeni

Nume	Structura	Direcția de acțiune
		Sistemul imunitar și procesul de regenerare
Cortagen		sistem nervos central
cardiogen		Sistemul cardiovascular
		Sistem digestiv
Epithalon		Sistemul endocrin
Prostamax		sistemul genito-urinar
Pankragen		Pancreas
Bronhogen		Sistemul bronhopulmonar

Când Institutul de Bioreglementare și Gerontologie din Sankt Petersburg a efectuat experimente pe șoareci și șobolani (aportul de citogeni a început în a doua jumătate a vieții), s-a observat o creștere a vieții cu 30-40%. Ulterior, a fost efectuat un sondaj și o monitorizare constantă a stării de sănătate a 300 de persoane în vârstă, rezidenți din Kiev și Sankt Petersburg, care au urmat cursuri de citogeni de două ori pe an. Datele despre starea lor de bine au fost verificate de statisticile date de regiune. Ei au observat o scădere de două ori a mortalității și o îmbunătățire generală a bunăstării și a calității vieții. În general, peste 20 de ani de utilizare a bioregulatorilor, peste 15 milioane de oameni au trecut prin măsuri terapeutice. Eficacitatea utilizării peptidelor sintetice a fost constant ridicată și, mai important, nu a fost înregistrat niciun caz de reacție adversă sau alergică. Laboratorul a primit Premiile Consiliului de Miniștri al URSS, autorii - titluri științifice extraordinare, diplome de doctori în științe și carte albă în activitatea științifică. Toate lucrările efectuate au fost protejate prin brevete, atât în ​​URSS, cât și în străinătate. Rezultatele obținute de oamenii de știință sovietici, publicate în reviste științifice străine, au infirmat normele și limitele recunoscute la nivel mondial, care au stârnit în mod inevitabil îndoielile experților. Testele de la Institutul Național al Îmbătrânirii din SUA au confirmat eficiența ridicată a citogenilor. În experimente, s-a observat o creștere a numărului de diviziuni celulare cu adăugarea de peptide sintetice în comparație cu controlul cu 42,5%. De ce această linie de medicamente nu a fost încă introdusă pe piața internațională de vânzări, având în vedere lipsa analogilor străini, iar această prioritate este temporară, este o mare întrebare. Poate că ar trebui solicitat conducerii RosNano, care în prezent supraveghează toate evoluțiile din domeniul nanotehnologiei. Puteți afla mai multe despre aceste evoluții în filmul documentar „Insight. Nanomedicina și limita speciei umane” de Vladislav Bykov, studioul de film „Prosvet”, Rusia, 2009.

În concluzie, putem fi convinși că regenerarea umană este o realitate a zilelor noastre. Au fost deja obținute o mulțime de date care distrug stereotipurile înrădăcinate care au prins rădăcini în opinia publică. Au fost dezvoltate multe metode diferite care asigură vindecarea de boli care anterior erau considerate incurabile datorită proprietăților lor degenerative și restaurarea cu succes și completă a organelor și țesuturilor deteriorate sau chiar pierdute complet. „Lustruirea” vechiului și căutarea unor modalități și mijloace noi și diferite de rezolvare a celor mai complexe probleme ale medicinei regenerative se realizează constant. Tot ceea ce a fost deja elaborat acum ne lovește uneori imaginația, măturând toate ideile noastre obișnuite despre lume, despre noi înșine, despre capacitățile noastre. În același timp, merită să ne dăm seama că ceea ce este descris în acest articol este doar o mică parte din cunoștințele științifice acumulate până în prezent. Lucrarea este în desfășurare și este foarte posibil ca unele dintre faptele prezentate aici la momentul publicării articolului să fie deja depășite sau complet irelevante și chiar eronate, așa cum s-a întâmplat adesea în istoria științei: ce la un moment dat a fost considerat imuabil adevărat, un an mai târziu s-ar putea dovedi a fi o amăgire. În orice caz, faptele prezentate în articol inspiră speranță pentru un viitor luminos și fericit.

Bibliografie

1. Mecanici populare [Resursă electronică]: versiune electronică, 2002-2011 - Mod de acces: http://www.popmech.ru/ (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).
2. Site-ul web al National Institutes of Health (NIH, SUA) [Resursă electronică]: site-ul oficial al NIH SUA, 2011 - Mod de acces: http://stemcells.nih.gov/info/health/asp. (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).
3. Baza de cunoștințe privind biologia umană [Resursa electronică]: Dezvoltarea și implementarea bazei de cunoștințe: Doctor în Științe Biologice, Profesor Alexandrov A.A., 2004-2011 - Mod de acces: http://humbio.ru/ (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2011) 2012).
4. Center for Biomedical Technologies [Resursa electronică]: oficial. Site - M., 2005. - Mod de acces: http://www.cmbt.su/eng/about/ (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).
5. 60 de exerciții de Valentin Dikul + Metode de activare a rezervelor interne ale unei persoane = sănătatea ta 100% / Ivan Kuznetsov - M .: AST; Sankt Petersburg: Bufniță, 2009. - 160 p.
6. Știință și viață: revista lunară de știință populară, 2011. - Nr. 4. - S. 69.
7. Biotehnologie comercială [Resursă electronică]: jurnal online - Mod acces: http://www.cbio.ru/ (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).
8. Fundația „Eternal Youth” [Resursă electronică]: portal de știință populară, 2009 - Mod de acces: http://www.vechnayamolodost.ru/ (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).
9. Magia creierului și labirinturile vieții / N.P. Bekhterev. - Ed. a II-a, adaugă. - M.: AST; Sankt Petersburg: Bufniță, 2009. - 383 p.
10. Nanotehnologii și nanomateriale [Resursă electronică]: portal federal de internet, 2011 - Mod de acces: http://www.portalnano.ru/read/tezaurus/definitions/nanomedicine (20 noiembrie 2011 - 15 februarie 2012).

Link bibliografic

Badertdinov R.R. REGENERAȚIA UMĂ ESTE REALITATEA ZILELOR NOASTRE // Succesele științelor naturale moderne. - 2012. - Nr. 7. - P. 8-18;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30279 (data accesului: 23/08/2019). Vă aducem la cunoștință jurnale publicate de editura „Academia de Istorie Naturală”

În mod surprinzător, dacă coada șopârlei cade, atunci partea care lipsește se va reforma din rest. În unele cazuri, regenerarea reparatorie este atât de perfectă încât întregul organism multicelular este restaurat doar dintr-un mic fragment de țesut. Corpul nostru pierde spontan celule de la suprafața pielii și le înlocuiește cu unele nou formate. Acest lucru se datorează regenerării.

Tipuri de regenerare

Regenerarea reparatorie este o capacitate naturală a tuturor organismelor vii. Este folosit pentru a înlocui părțile uzate, a reînnoi fragmentele deteriorate și pierdute sau pentru a recrea corpul dintr-o zonă mică în timpul vieții postembrionare a organismului. Regenerarea este un proces care include creșterea, morfogeneza și diferențierea. Astăzi, toate tipurile și tipurile de regenerare reparatorie sunt utilizate în mod activ în medicină. Acest proces are loc nu numai la oameni, ci și la animale. Regenerarea este împărțită în două tipuri:

• fiziologic;
• reparatoriu.

Există o pierdere constantă a multor structuri din corpul nostru din cauza uzurii și deteriorarii. Înlocuirea acestor celule se datorează regenerării fiziologice. Un exemplu de astfel de proces este reînnoirea globulelor roșii. Celulele uzate ale pielii sunt în mod constant înlocuite cu altele noi.

Regenerarea reparatorie este procesul de restaurare a organelor și părților corpului pierdute sau deteriorate. În acest tip de țesut se formează prin extinderea fragmentelor adiacente.

• Regenerarea membrelor la salamandra.
• Restaurarea cozii pierdute a unei șopârle.
• Vindecarea ranilor.
• Înlocuirea celulelor deteriorate.

Soiuri de regenerare reparatorie. Morfalaxia și epimorfoza

Există diferite tipuri de regenerare reparatorie. Puteți găsi mai multe informații despre ele în articolul nostru. Regenerarea de tip epimorfic presupune diferențierea structurilor adulte pentru a forma o masă nediferențiată de celule. Cu acest proces este asociată restaurarea unui fragment șters. Un exemplu de epimorfoză este regenerarea membrelor la amfibieni. La tipul morfalaxei, regenerarea are loc în principal datorită rearanjarii țesuturilor deja existente și refacerii limitelor. Un exemplu de astfel de proces este formarea unei hidre dintr-un mic fragment al corpului său.

Regenerarea reparatoare și formele ei

Recuperarea are loc datorită răspândirii țesuturilor învecinate care umplu celulele tinere cu un defect. În viitor, din ele se formează fragmente mature cu drepturi depline. Astfel de forme de regenerare reparatorie se numesc restaurare.

Există două opțiuni pentru acest proces:

• Pierderea se compensează cu o cârpă de același tip.
• Defectul este înlocuit cu o cârpă nouă. Se formează o cicatrice.

Regenerarea osoasa. Metodă nouă

În lumea medicală de astăzi, regenerarea osoasă reparatorie este o realitate. Această tehnică este cel mai frecvent utilizată în chirurgia grefei osoase. Este demn de remarcat faptul că este incredibil de dificil să colectezi suficient material pentru o astfel de procedură. Din fericire, a apărut o nouă metodă chirurgicală pentru repararea oaselor deteriorate.

Prin biomimetism, cercetătorii au dezvoltat o nouă metodă de refacere a structurii osoase. Scopul său principal este de a folosi coralii de burete de mare ca schele sau cadre pentru țesutul osos. Datorită acestui fapt, fragmentele deteriorate se vor putea repara singure. Coralii sunt ideali pentru acest tip de operatie deoarece se integreaza usor in oasele existente. Structura lor coincide și în ceea ce privește porozitatea și compoziția.

Procesul de refacere a țesutului osos cu corali

Pentru a reface folosind noua metodă, chirurgii trebuie să pregătească bureți de corali sau de mare. Ei trebuie, de asemenea, să preia substanțe precum stromală sau măduva osoasă care sunt capabile să devină orice alt adamantoblast din organism. Regenerarea țesuturilor reparatoare este un proces destul de laborios. În timpul operației, bureții și celulele sunt introduse într-o secțiune de os deteriorat.

În timp, fragmentele osoase fie se regenerează, fie tulpinează adamantoblastele extinde țesutul existent. De îndată ce osul crește împreună, coralul sau devine parte a acestuia. Acest lucru se datorează asemănării lor în structură și compoziție. Regenerarea reparatoare și metodele de implementare a acesteia sunt studiate de specialiști din întreaga lume. Datorită acestui proces, este posibil să faceți față unor deficiențe dobândite ale organismului.

Restaurarea epiteliului

Metodele de regenerare reparatorie joacă un rol important în viața oricărui organism viu. Epiteliul de tranziție este o acoperire cu mai multe straturi care este caracteristică organelor urinare, cum ar fi vezica urinară și rinichii. Sunt cele mai susceptibile la întindere. În ele se află contacte strânse între celule, care împiedică pătrunderea lichidului prin peretele organului. Adamantoblastele organelor urinare se uzează și slăbesc rapid. Regenerarea reparatorie a epiteliului are loc datorită conținutului de celule stem din organe. Ei sunt cei care își păstrează capacitatea de a se diviza pe parcursul întregului ciclu de viață. În timp, procesul de actualizare se deteriorează semnificativ. Cu aceasta sunt asociate numeroase boli, care apar la mulți odată cu vârsta.

Mecanisme de regenerare reparatoare a pielii. Influența lor asupra recuperării organismului după arsuri

Se știe că arsurile sunt cele mai frecvente leziuni la copii și adulți. Astăzi, subiectul unui astfel de traumatism este neobișnuit de popular. Nu este un secret pentru nimeni că arsurile nu numai că pot lăsa o cicatrice pe corp, ci pot provoca și o intervenție chirurgicală. Până în prezent, nu există o astfel de procedură care să scape complet de cicatricea rezultată. Acest lucru se datorează faptului că mecanismele de regenerare reparatorie nu sunt pe deplin înțelese.

Există trei grade de arsuri. Se știe că peste 4 milioane de oameni suferă de leziuni ale pielii care rezultă din expunerea la abur, apă fierbinte sau o substanță chimică. Este de remarcat faptul că pielea cicatrice nu se potrivește cu cea pe care o înlocuiește. Diferă și prin funcțiile sale. Țesutul nou format este mai slab. Astăzi, experții studiază în mod activ mecanismele de regenerare reparatorie. Ei cred că în curând vor reuși să scape complet pacienții de cicatricile arsurilor.

Nivelul de regenerare reparatorie a țesutului osos. Condiții optime pentru proces

Regenerarea reparatorie a țesutului osos și nivelul acestuia sunt determinate de gradul de deteriorare în zona fracturii. Cu cât sunt mai multe microfisuri și răni, cu atât mai lentă va avea loc formarea calusului. Tocmai din acest motiv, specialiștii preferă metode de tratament care nu presupun producerea unor daune suplimentare. Cele mai optime condiții pentru regenerarea reparatorie a fragmentelor osoase sunt imobilitatea fragmentelor și distracția întârziată. Dacă acestea sunt absente, la locul fracturii se formează fibre conjunctive, care ulterior se formează

regenerare patologică

Regenerarea fizică și reparatorie joacă un rol important în viața noastră. Nu este un secret că, pentru unii, acest proces poate fi încetinit. Cu ce ​​este legat? Puteți afla acest lucru și multe altele în articolul nostru.

Regenerarea patologică este o încălcare a proceselor de recuperare. Există două tipuri de astfel de recuperare - hiperregenerare și hiporegenerare. Primul proces de formare de țesut nou este accelerat, iar al doilea este lent. Aceste două tipuri reprezintă o încălcare a regenerării.

Primele semne de regenerare patologică sunt formarea vindecării pe termen lung a leziunilor. Astfel de procese apar ca urmare a încălcării condițiilor locale.

Cum să accelerezi procesul de regenerare fiziologică și reparatorie

Regenerarea fiziologică și reparatorie joacă un rol important în viața fiecărei ființe vii. Exemple de astfel de proces sunt cunoscute de absolut toată lumea. Nu este un secret pentru nimeni faptul că unii pacienți vindecă leziunile pentru o lungă perioadă de timp. Orice organism viu trebuie să aibă o dietă completă, care include o varietate de vitamine, oligoelemente și nutrienți. Cu o lipsă de nutriție, apare un deficit energetic, iar procesele trofice sunt perturbate. De regulă, pacienții dezvoltă una sau alta patologie.

Pentru a accelera procesul de regenerare, mai întâi este necesar să îndepărtați țesutul mort și să luați în considerare alți factori care pot afecta recuperarea. Acestea includ stresul, infecțiile, protezele, lipsa de vitamine și multe altele.

Pentru a accelera procesul de regenerare, un specialist poate prescrie un complex de vitamine, agenți anabolizanți și stimulente biogene. În medicina de acasă, uleiul de cătină, carotenolina, precum și sucuri, tincturi și decocturi de ierburi medicinale sunt utilizate în mod activ.

Mumie pentru a accelera regenerarea

Regenerarea reparatorie se referă la restaurarea completă sau parțială a țesuturilor și organelor deteriorate. Acest proces accelerează mumia? Ce este?
Se știe că mumia a fost folosită de 3 mii de ani. Aceasta este o substanță biologic activă care curge din crăpăturile stâncilor din sudul munților. Depozitul său se găsește în peste 10 țări ale lumii. Shilajit este o masă lipicioasă de culoare maro închis. Substanța este foarte solubilă în apă. În funcție de locul de colectare, compoziția mumiei poate diferi. Cu toate acestea, absolut fiecare dintre ele conține un complex de vitamine, o serie de minerale, uleiuri esențiale și venin de albine. Toate aceste componente contribuie la vindecarea rapidă a rănilor și rănilor. Ele îmbunătățesc, de asemenea, răspunsul organismului la condițiile nefavorabile. Din păcate, nu există un preparat pe bază de mumie care să accelereze regenerarea, deoarece substanța este dificil de procesat.

regenerare la animale. informatii generale

După cum am spus mai devreme, procesul de regenerare are loc în absolut orice organism viu, inclusiv un animal. Este demn de remarcat faptul că, cu cât este mai sus organizat, cu atât este mai proastă recuperare în corpul lui. La animale, regenerarea reparatorie este procesul de reproducere a organelor și țesuturilor pierdute sau deteriorate. Cele mai simple organisme își refac corpul numai în prezența unui nucleu. Dacă lipsește, atunci părțile pierdute nu sunt reproduse.

Există o opinie că siskins își pot restabili membrele. Cu toate acestea, această informație nu a fost confirmată. Se știe că mamiferele și păsările restaurează doar țesuturile. Cu toate acestea, procesul nu este pe deplin înțeles.
Cea mai ușoară cale de recuperare a animalelor este țesutul nervos și muscular. În cele mai multe cazuri, fragmentele noi se formează în detrimentul rămășițelor celor vechi. La amfibieni, s-a observat o creștere semnificativă a organelor regenerabile. Același lucru este valabil și pentru șopârle. De exemplu, în loc de o coadă, cresc două.

După ce au efectuat o serie de studii, oamenii de știință au demonstrat că, dacă coada unei șopârle este tăiată oblic și nu sunt atinși unul, ci doi sau mai mulți țepi, atunci reptila va crește 2-3 cozi. Există, de asemenea, cazuri în care un organ poate fi restaurat la un animal care nu a fost localizat anterior. În mod surprinzător, un organ care nu se afla anterior în corpul unei anumite creaturi poate fi recreat și prin regenerare. Acest proces se numește heteromorfoză. Toate metodele de regenerare reparatorie sunt extrem de importante nu numai pentru mamifere, ci și pentru păsări, insecte și, de asemenea, organismele unicelulare.

Rezumând

Fiecare dintre noi știe că șopârlele își pot restabili complet coada. Nu toată lumea știe de ce se întâmplă asta. Regenerarea fiziologică și reparatorie joacă un rol important în viața fiecăruia. Pentru a-l restabili, puteți utiliza atât medicamente, cât și metode acasă. Unul dintre cele mai bune remedii este mumia. Nu numai că accelerează procesul de regenerare, dar îmbunătățește fundalul general al corpului. Fii sănătos!

ACADEMIA DE STAT DE CULTURĂ FIZICĂ VOLGOGRAD

abstract

în biologie

pe subiect:

Regenerarea, tipurile și nivelurile sale. Condiții care afectează cursul proceselor de recuperare"

Efectuat: grupa de studenți 108

Timofeev D. M

Volgograd 2003

Introducere

1. Conceptul de regenerare

2. Tipuri de regenerare

3. Condiții care afectează cursul proceselor de recuperare

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Regenerare - reînnoirea structurilor corpului în procesul vieții și refacerea acelor structuri care s-au pierdut ca urmare a proceselor patologice. Într-o măsură mai mare, regenerarea este inerentă plantelor și nevertebratelor și, într-o măsură mai mică, vertebratelor. Regenerare - în medicină - restaurarea completă a părților pierdute.

Fenomenele de regenerare erau familiare oamenilor din cele mai vechi timpuri. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea s-a acumulat material care dezvăluie tiparele reacției regenerative la oameni și animale, dar problema regenerării a fost dezvoltată în mod deosebit de intens începând cu anii 1940. Secolului 20

Oamenii de știință au încercat de mult să înțeleagă cum amfibienii - de exemplu, tritonii și salamandrele - regenerează cozile, membrele, fălcile tăiate. Mai mult, inima lor deteriorată, țesuturile oculare și măduva spinării sunt restaurate. Metoda folosită de amfibieni pentru auto-reparare a devenit clară atunci când oamenii de știință au comparat regenerarea indivizilor maturi și a embrionilor. Se pare că în primele etape de dezvoltare, celulele viitoarei creaturi sunt imature, soarta lor se poate schimba.

În acest eseu se va prezenta conceptul și se vor lua în considerare tipurile de regenerare, precum și caracteristicile cursului proceselor de recuperare.

1. Conceptul de regenerare

REGENERARE(din latină târzie regenera-tio - renaștere, reînnoire) în biologie, restaurarea organelor și țesuturilor pierdute sau deteriorate de către organism, precum și restaurarea întregului organism din partea sa. Regenerarea se observă în condiții naturale și poate fi indusă și experimental.

Rregenerare la animale și la oameni- formarea de noi structuri care să le înlocuiască pe cele care au fost îndepărtate sau au murit ca urmare a deteriorării (regenerare reparatorie) sau pierdute în cursul activității normale a vieții (regenerare fiziologică); dezvoltare secundară cauzată de pierderea unui organ dezvoltat anterior. Organul regenerat poate avea aceeași structură ca și cel îndepărtat, să difere de acesta sau să nu semene deloc cu el (regenerare atipică).

Termenul de „regenerare” a fost propus în 1712 de către francezi. savantul R. Reaumur, care a studiat regenerarea picioarelor racilor. La multe nevertebrate, este posibil să se regenereze un întreg organism dintr-o parte a corpului. La animalele extrem de organizate, acest lucru este imposibil - doar organele individuale sau părți ale acestora se regenerează. Regenerarea poate apărea prin creșterea țesuturilor de pe suprafața plăgii, restructurarea părții rămase a organului într-una nouă sau prin creșterea restului organului fără a-și schimba forma. . Ideea unei slăbiri a capacității de regenerare pe măsură ce organizarea animalelor crește este eronată, deoarece procesul de regenerare depinde nu numai de nivelul de organizare a animalului, ci și de mulți alți factori și, prin urmare, este caracterizat de variabilitate. . Afirmația că capacitatea de a se regenera în mod natural scade odată cu vârsta este de asemenea incorectă; poate crește și în procesul de ontogeneză, dar în perioada bătrâneții scade adesea. În ultimul sfert de secol, s-a demonstrat că, deși organele externe întregi la mamifere și la oameni nu se regenerează, organele lor interne, precum și mușchii, scheletul, pielea, sunt capabile de regenerare, ceea ce este studiat la nivelul organului. , niveluri tisulare, celulare și subcelulare. Dezvoltarea metodelor de întărire (stimulare) a celor slabi și de refacere a capacității de regenerare pierdute va aduce doctrina regenerării mai aproape de medicină.

Regenerare în medicină. Există regenerare fiziologică, reparatorie și patologică. În caz de leziuni și alte afecțiuni patologice, care sunt însoțite de moartea celulelor în masă, restaurarea țesuturilor se realizează datorită reparatoriu regenerare (restauratoare). Dacă în procesul de regenerare reparatorie partea pierdută este înlocuită cu un țesut echivalent, specializat, se vorbește de regenerare completă (restituire); dacă la locul defectului crește țesut conjunctiv nespecializat, este vorba de regenerare incompletă (vindecare prin cicatrizare). În unele cazuri, în timpul substituției, funcția este restabilită datorită neoplasmului intensiv de țesut (similar cu cel decedat) în partea intactă a organului. Acest neoplasm apare fie prin creșterea reproducerii celulare, fie prin regenerare intracelulară — refacerea structurilor subcelulare cu un număr neschimbat de celule (mușchi al inimii, țesut nervos). Vârsta, caracteristicile metabolice, starea sistemului nervos și endocrin, nutriția, intensitatea circulației sângelui în țesutul deteriorat, bolile concomitente pot slăbi, intensifica sau modifica calitativ procesul de regenerare. În unele cazuri, acest lucru duce la regenerare patologică. Manifestările sale: ulcere nevindecătoare pe termen lung, vindecarea afectată a fracturilor osoase, creșterea excesivă a țesuturilor sau trecerea unui tip de țesut la altul. Efectele terapeutice asupra procesului de regenerare constau în stimularea completă și prevenirea regenerării patologice.

Rregenerare la plante poate apărea la locul părții pierdute (restituire) sau în altă locație a corpului (reproducție). Restaurarea de primăvară a frunzelor în loc de frunzele căzute toamna este o regenerare naturală a tipului de reproducere. De obicei, însă, regenerarea este înțeleasă doar ca restaurarea pieselor rupte cu forța. Cu o astfel de regenerare, organismul folosește în primul rând căile principale de dezvoltare normală. Prin urmare, regenerarea organelor la plante are loc predominant prin reproducere: organele prelevate sunt compensate de dezvoltarea depozitelor metamerice existente sau nou formate. Deci, atunci când tăiați partea superioară a lăstarilor, lăstarii laterali se dezvoltă intens. Plantele sau părțile lor care nu se dezvoltă metameric sunt mai ușor regenerate prin restituire, la fel ca și regiunile tisulare. De exemplu, suprafața plăgii poate deveni acoperită cu așa-numitul periderm al plăgii; o rană pe trunchi sau ramură se poate vindeca cu influxuri (calus).Înmulțirea plantelor prin butași este cel mai simplu caz de regenerare, când o plantă întreagă este restabilită dintr-o mică parte vegetativă.

Regenerarea din segmente ale rădăcinii, rizomului sau talului este, de asemenea, răspândită. Puteți crește plante din butași cu frunze, bucăți de frunză (de exemplu, în begonii). Unele plante au reușit să se regenereze din celule izolate și chiar din protoplaste izolate individuale, iar la unele specii de alge sifon, din zone mici ale protoplasmei lor multinucleate. Vârsta fragedă a plantei favorizează de obicei regenerarea, dar în stadiile prea timpurii ale ontogeniei organul poate fi incapabil de regenerare. Ca dispozitiv biologic care asigură vindecarea rănilor, refacerea organelor pierdute accidental și, adesea, reproducerea vegetativă, regenerarea are o importanță deosebită pentru cultivarea plantelor, pomicultură, silvicultură, horticultură ornamentală etc. De asemenea, oferă material pentru rezolvarea unui număr. a problemelor teoretice, inclusiv a problemelor de dezvoltare. Substanțele de creștere joacă un rol important în procesele de regenerare.

2. Tipuri de regenerare

Există două tipuri de regenerare - fiziologică și reparatorie.

Regenerare fiziologică- reînnoirea continuă a structurilor la nivel celular (modificarea celulelor sanguine, epidermei etc.) și intracelular (reînnoirea organitelor celulare), care asigură funcționarea organelor și țesuturilor.

Regenerare reparatorie- procesul de eliminare a deteriorarii structurale dupa actiunea factorilor patogeni.

Ambele tipuri de regenerare nu sunt izolate, independente una de cealaltă. Astfel, regenerarea reparatorie se desfășoară pe bază fiziologică, adică pe baza acelorași mecanisme, și diferă doar într-o intensitate mai mare a manifestărilor. Prin urmare, regenerarea reparatorie ar trebui considerată ca o reacție normală a organismului la deteriorare, caracterizată printr-o creștere bruscă a mecanismelor fiziologice de reproducere a elementelor tisulare specifice ale unui anumit organ.

Semnificația regenerării pentru organism este determinată de faptul că, pe baza reînnoirii celulare și intracelulare a organelor, se asigură o gamă largă de fluctuații adaptive ale activității lor funcționale în condițiile de mediu în schimbare, precum și restabilirea și compensarea funcțiilor. afectată sub influența diverșilor factori patogeni.

Regenerarea fiziologică și reparatorie reprezintă baza structurală a întregii varietăți de manifestări ale activității vitale a organismului în condiții normale și patologice.

Procesul de regenerare se desfășoară la diferite niveluri de organizare – sistemic, organ, tisular, celular, intracelular. Se realizează prin diviziunea celulară directă și indirectă, reînnoirea organitelor intracelulare și reproducerea lor. Reînnoirea structurilor intracelulare și hiperplazia lor sunt o formă universală de regenerare inerentă tuturor organelor mamiferelor și oamenilor, fără excepție. Se exprimă fie sub forma regenerării intracelulare în sine, când, după moartea unei părți a celulei, structura acesteia este restabilită datorită reproducerii organitelor supraviețuitoare, fie sub forma unei creșteri a numărului de organite (compensatorii). hiperplazia organitelor) într-o celulă când o altă celulă moare.

Restaurarea masei inițiale a organului după deteriorarea acestuia se efectuează în diferite moduri. În unele cazuri, partea conservată a organului rămâne neschimbată sau puțin modificată, iar partea sa lipsă crește de pe suprafața rănii sub forma unei regenerate clar delimitate. Această metodă de restaurare a părții pierdute a organului se numește epimorfoză. În alte cazuri, restul organului este restructurat, timp în care acesta capătă treptat forma și dimensiunea inițială. Această variantă a procesului de regenerare se numește morfalaxie. Mai des, epimorfoza și morfalaxia apar în diferite combinații. Observând o creștere a dimensiunii unui organ după deteriorarea acestuia, ei au vorbit mai întâi despre hipertrofia compensatorie a acestuia. Analiza citologică a acestui proces a arătat că se bazează pe reproducerea celulară, adică pe o reacție de regenerare. În acest sens, procesul a fost numit „hipertrofie regenerativă”.

Este în general acceptat că regenerarea reparatorie se desfășoară după debutul modificărilor distrofice, necrotice și inflamatorii, dar nu este întotdeauna cazul. Mult mai des, imediat după apariția factorului patogen, regenerarea fiziologică este intens intensificată, având ca scop compensarea pierderii structurilor din cauza consumului brusc accelerat sau a morții lor. În acest moment, este în esență o regenerare reparatorie.

Există două puncte de vedere despre sursele de regenerare. Potrivit uneia dintre ele (teoria celulelor de rezervă), există o proliferare a elementelor celulare cambiale, imature (așa-numitele celule stem și celule progenitoare), care, înmulțindu-se și diferențiându-se intens, compensează pierderea de celule foarte diferențiate. celulele unui organ dat, asigurând funcția sa specifică. Un alt punct de vedere admite că sursa regenerării pot fi celulele extrem de diferențiate ale organului, care, în condițiile unui proces patologic, pot fi rearanjate, își pierd unele din organele specifice și dobândesc simultan capacitatea de diviziune mitotică, urmată de proliferare și diferențiere.

3. Condiții care afectează cursul proceselor de recuperare

Rezultatele procesului de regenerare pot fi diferite. În unele cazuri, regenerarea se încheie cu formarea unei părți identice cu cea care a murit sub formă de J, construită din același țesut. În aceste cazuri, se vorbește de regenerare completă (restituire sau homomorfoză). Ca urmare a regenerării, se poate forma și un organ complet diferit de cel îndepărtat, care se numește heteromorfoză (de exemplu, formarea unui membru în loc de mreană la crustacee). Există, de asemenea, o dezvoltare incompletă a organului de regenerare - hipotip (de exemplu, apariția unui număr mai mic de degete pe un membru la un triton). Se întâmplă și invers - formarea unui număr mai mare de membre decât în ​​mod normal, neoplasm abundent al țesutului osos la locul fracturii etc. (regenerare excesivă , sau super regenerare). Într-un număr de cazuri, la mamifere și oameni, ca urmare a regenerării, în zona afectată se formează țesut care nu este specific acestui organ, ci țesut conjunctiv, care este ulterior supus cicatricilor. , care este denumită regenerare incompletă. sau restituire. Finalizarea procesului de recuperare prin regenerare completă , sau substituția, este determinată în mare măsură de conservarea sau deteriorarea cadrului de țesut conjunctiv al organului. Dacă doar parenchimul unui organ moare selectiv, de exemplu. ficat, atunci are loc de obicei regenerarea sa completă ; dacă stroma suferă și necroză, procesul se termină întotdeauna cu formarea unei cicatrici. Din diverse motive (hipovitaminoză, epuizare etc.), cursul regenerării reparatorii poate lua un caracter prelungit, pervers calitativ, însoțit de formarea de ulcere cu granulare lene, care nu se vindecă mult timp, formarea unei articulații false. în loc de fuziunea fragmentelor osoase, hiperregenerare tisulară, metaplazie etc. cazurile vorbesc de regenerare patologică.

Gradul și formele de exprimare ale capacității regenerative nu sunt aceleași la diferite animale. O serie de protozoare, celenterate, viermi plati, nemerteeni, anelide, echinoderme, hemicordate și larve-cordate au capacitatea de a restaura din fragment individual sau bucată de corp întregul organism. Mulți reprezentanți ai acelorași grupuri de animale sunt capabili să restaureze doar zone mari ale corpului (de exemplu, capetele capului sau ale cozii). Alții restaurează doar organele individuale pierdute sau o parte din ele (regenerarea membrelor amputate, a antenelor, a ochilor - la crustacee; ​​părți ale picioarelor, mantiei, capului, ochilor, tentaculelor, scoicilor - în moluște; membre, coadă, ochi, maxilare - în amfibieni cu coadă etc.). Manifestările abilității regenerative la animalele extrem de organizate, precum și la oameni, se disting printr-o diversitate considerabilă - părți mari ale organelor interne (de exemplu, ficatul), mușchi, oase, piele etc., precum și celule individuale după moartea unei părți din citoplasmă și organele lor, poate fi restaurată.

Datorită faptului că animalele superioare nu sunt capabile să restaureze complet corpul sau părțile sale mari din fragmente mici, ca unul dintre modelele importante ale capacității de regenerare în secolul al XIX-lea. s-a invocat pozitia ca scade pe masura ce organizarea animalului creste. Cu toate acestea, în procesul de dezvoltare în profunzime a problemei regenerării, în special a manifestărilor de regenerare la mamifere și oameni, eroarea acestei poziții a devenit din ce în ce mai evidentă. Numeroase exemple indică faptul că printre animalele relativ slab organizate există cele care se disting printr-o capacitate de regenerare slabă (bureți, viermi rotunzi), în timp ce multe animale relativ înalt organizate (echinoderme, cordate inferioare) au această capacitate într-un grad destul de ridicat. În plus, printre speciile de animale strâns înrudite, există adesea și cele care se regenerează atât bune, cât și rele.

Numeroase studii asupra proceselor de regenerare la mamifere și oameni, efectuate sistematic încă de la mijlocul secolului al XX-lea, mărturisesc, de asemenea, inconsecvența ideii de scădere bruscă sau chiar pierdere completă a capacității de regenerare ca organizare a animalului și a specializarea țesuturilor sale crește. Conceptul de hipertrofie regenerativă indică faptul că restabilirea formei inițiale a unui organ nu este singurul criteriu pentru prezența capacității de regenerare și că pentru organele interne ale mamiferelor un indicator și mai important în acest sens este capacitatea lor de a-și restabili originalul. masa, adică numărul total de structuri care asigură o funcție specifică. Ca urmare a studiilor cu microscopul electronic, ideile despre gama de manifestări ale reacției regenerative s-au schimbat radical și, în special, a devenit evident că forma elementară a acestei reacții nu este reproducerea celulelor, ci restaurarea și hiperplazia. a ultrastructurilor lor. Aceasta, la rândul său, a stat la baza atribuirii unui astfel de fenomen precum hipertrofia celulară proceselor de regenerare. Se credea că acest proces se bazează pe o simplă creștere a nucleului și a masei coloidului citoplasmei. Studiile microscopice electronice au permis să se stabilească că hipertrofia celulară este un proces structural, datorită creșterii numărului de organite nucleare și citoplasmatice și, pe baza acesteia, asigurând normalizarea funcției specifice a unui organ dat atunci când unul sau o altă parte a acestuia moare, adică, în principiu, acesta este un proces regenerativ, restaurator. Folosind microscopia electronică, a fost descifrată esența unui fenomen atât de răspândit precum reversibilitatea modificărilor distrofice în organe și țesuturi. S-a dovedit că aceasta nu este doar o normalizare a compoziției coloidului nucleului și citoplasmei, perturbată ca urmare a unui proces patologic, ci un proces mult mai complex de normalizare a arhitecturii celulare prin restabilirea structurii organitelor deteriorate și neoplasmele lor. Acea. iar acest fenomen, care anterior se deosebea de alte procese patologice generale, s-a dovedit a fi o manifestare a reacției de regenerare a organismului.

În general, toate aceste date au stat la baza unei extinderi semnificative a ideilor despre rolul și semnificația proceselor de regenerare în viața corpului și, în special, pentru a prezenta o poziție fundamental nouă că aceste procese nu sunt legate doar de vindecare. de leziuni, dar stau la baza activității funcționale a organelor. Un rol important în aprobarea acestor noi idei despre gama și esența proceselor de regenerare a fost jucat de punctul de vedere că principalul lucru în regenerarea unui organ este nu numai atingerea parametrilor anatomici inițiali, ci și normalizarea. a funcţiei afectate, oferite de diverse opţiuni pentru transformări structurale. . Într-o acoperire atât de fundamental nouă din punct de vedere structural și funcțional, doctrina regenerării își pierde sunetul preponderent biologic (restaurarea organelor îndepărtate) și devine de o importanță capitală pentru rezolvarea principalelor probleme ale panei moderne. medicina, în special problemele de compensare a funcțiilor afectate .

Aceste date ne convin că capacitatea de regenerare la animalele superioare și, în special, la oameni, se caracterizează printr-o varietate semnificativă a manifestărilor sale. Deci, în unele organe și țesuturi, de exemplu. în măduva osoasă, epiteliul tegumentar, mucoase, oase, regenerarea fiziologică se exprimă în reînnoirea continuă a compoziției celulare și regenerarea reparatorie în refacerea completă a unui defect tisular și reconstrucția formei sale originale prin diviziune intensivă a celulelor mitotice. În alte organe, de ex. în ficat, rinichi, pancreas, organe ale sistemului endocrin, plămâni etc., reînnoirea compoziției celulare are loc relativ lent, iar eliminarea leziunilor și normalizarea funcțiilor afectate sunt asigurate pe baza a două procese - celula reproducerea și o creștere a masei de organele din celulele supraviețuitoare preexistente, ca urmare a cărora acestea suferă hipertrofie și, în consecință, activitatea lor funcțională crește. Este caracteristic faptul că forma originală a acestor organe după vătămare nu este de cele mai multe ori restaurată, se formează o cicatrice la locul rănirii, iar partea pierdută este completată datorită secțiunilor intacte, adică procesul de recuperare continuă în funcție de tipul de rănire. hipertrofia regenerativă.Organele interne ale mamiferelor și ale oamenilor au o capacitate potențială uriașă de a regenera hipertrofia, de exemplu, ficatul în 3-4 săptămâni după rezecția a 70% din parenchimul său pentru tumori benigne, echinococ etc. își restabilește greutatea inițială și în plină activitate funcțională.În sistemul nervos central și miocard, ale căror celule nu au capacitatea de a diviza mitotică, recuperarea structurală și funcțională după deteriorare se realizează exclusiv sau aproape exclusiv datorită creșterii masei de organele din celulele supraviețuitoare și hipertrofia lor, adică capacitatea de regenerare este exprimată numai sub formă de regenerare intracelulară.

În diferite organe, varietatea de manifestări ale regenerării fiziologice și reparatorii caracteristice mamiferelor și oamenilor se bazează cel mai probabil pe caracteristicile structurale și funcționale ale fiecăruia dintre ele. De exemplu, o capacitate bine definită de a reproduce celule, caracteristică epiteliului pielii și mucoaselor, este asociată cu funcția sa principală - menținerea continuă a integrității tegumentului la granița cu mediul. De asemenea, caracteristicile funcției explică capacitatea mare a măduvei osoase de regenerare celulară prin separarea continuă a tot mai multor celule noi din masa totală în sânge. Celulele epiteliale care căptușesc vilozitățile intestinului subțire se regenerează în funcție de tipul celular, deoarece pentru implementarea activității enzimatice coboară din vilozități în lumenul intestinului, iar locul lor este ocupat imediat de celule noi, care la rândul lor sunt deja gata să fie respinși în același mod în care tocmai li sa întâmplat predecesorilor lor. Restaurarea funcției de susținere a osului poate fi realizată numai prin proliferarea celulară și este în zona fracturii și nu în orice alt loc. . Într-un număr de alte organe, de ex. în ficat, rinichi, plămâni, pancreas, glandele suprarenale, cantitatea de muncă necesară după lezare este asigurată în primul rând de refacerea masei inițiale, deoarece funcția principală a acestor organe este asociată nu atât cu menținerea formei, ci cu un anumit număr și dimensiuni de unități structurale care efectuează în fiecare dintre ele activitate specifică - lobuli hepatici, alveole, insulițe pancreatice, nefroni etc. În miocard și în sistemul nervos central, mitoza s-a dovedit a fi înlocuită în mare măsură sau complet de intracelular. mecanisme de reparare a daunelor. În sistemul nervos central, în special, funcția, de exemplu, a celulei piramidale (neurocitul piramidal) a cortexului cerebral este de a menține continuu conexiunile cu celulele nervoase din jur și cele situate în diferite organe. Este asigurată de o structură adecvată - procese numeroase și diverse care leagă corpul celular cu diverse organe și țesuturi. A schimba o astfel de celulă în ordinea regenerării fiziologice sau reparatorii înseamnă a schimba toate conexiunile sale extrem de complexe atât în ​​interiorul sistemului nervos, cât și la periferie. Prin urmare, modalitatea caracteristică, cea mai convenabilă și economică de a restabili funcția afectată a celulelor sistemului nervos central este de a îmbunătăți activitatea celulelor adiacente morților, datorită hiperplaziei ultrastructurilor lor specifice, adică exclusiv prin regenerare intracelulară.

Astfel, procesul evolutiv din lumea animală s-a caracterizat nu printr-o slăbire treptată a capacităţii de regenerare, ci printr-o varietate tot mai mare a manifestărilor acesteia. În același timp, capacitatea de regenerare a fiecărui organ specific a dobândit forma care a oferit cele mai eficiente modalități de a-și restabili funcțiile afectate.

Întreaga varietate de manifestări ale capacității regenerative la mamifere și la oameni se bazează pe cele două forme ale sale - celulară și intracelulară, care în diferite organe fie sunt combinate în diferite combinații, fie există separat. Aceste forme aparent extreme ale procesului de regenerare se bazează pe un singur fenomen - hiperplazia ultrastructurilor nucleare și citoplasmatice. Într-un caz, această hiperplazie se desfășoară în celulele preexistente și fiecare dintre ele crește, iar în celălalt, același număr de ultrastructuri nou formate este situat în celule divizate care păstrează dimensiuni normale. Ca urmare, numărul total de unități funcționale elementare (mitocondrii, nucleoli, ribozomi etc.) se dovedește a fi același în ambele cazuri. Prin urmare, printre toate aceste combinații de forme ale reacției regenerative, nu există „cel mai rău” și „cel mai bun”, mai mult sau mai puțin eficient; fiecare dintre ele este cel mai potrivit pentru structura si functia acestui organ si in acelasi timp nepotrivit pentru toate celelalte. Doctrina modernă a proceselor regenerative și hiperplazice intracelulare mărturisește inconsecvența ideilor despre posibilitatea normalizării activității organelor alterate patologic pe baza „stresului pur funcțional” al departamentelor rămase; orice schimbare funcțională, chiar și abia perceptibilă, a ordinului compensator se datorează întotdeauna modificărilor proliferative corespunzătoare) în ultrastructurile nucleare și citoplasmatice.

Eficiența procesului de regenerare este în mare măsură determinată de condițiile în care are loc. În acest sens, starea generală a corpului este importantă. Epuizarea hipovitaminozei, tulburările de inervație etc. au un impact semnificativ asupra cursului regenerării reparatorii, încetinind-o și contribuind la trecerea la patologic. O influență semnificativă asupra intensității regenerării reparatorii o exercită gradul de încărcare funcțională, a cărei dozare corectă favorizează acest proces. Rata regenerării reparatorii este determinată într-o anumită măsură și de vârstă, ceea ce are o importanță deosebită datorită creșterii speranței de viață și, în consecință, a numărului de intervenții chirurgicale la grupele de vârstă mai înaintate. De obicei, nu există abateri semnificative în procesul de regenerare, iar severitatea bolii și complicațiile ei par să fie de o importanță mai mare decât slăbirea legată de vârstă a capacității de regenerare.

Modificările condițiilor generale și locale în care se desfășoară procesul de regenerare pot duce la modificări atât cantitative, cât și calitative. De exemplu, regenerarea oaselor bolții craniene de la marginile defectului nu are loc de obicei. Dacă, totuși, acest defect este umplut cu pilitură osoasă, acesta este acoperit cu țesut osos complet. Studiul diferitelor condiții pentru regenerarea osoasă a contribuit la o îmbunătățire semnificativă a metodelor de eliminare a leziunilor țesutului osos. Schimbările în condițiile de regenerare reparatorie a mușchilor scheletici sunt însoțite de o creștere semnificativă și o creștere a eficacității sale. Se realizează datorită formării mugurilor musculari la capetele fibrelor rămase, reproducerii mioblastelor libere și eliberării de celule de rezervă - sateliți care se diferențiază în fibre musculare. Cea mai importantă condiție pentru regenerarea completă a nervului deteriorat este conectarea capătului său central cu cel periferic, de-a lungul caruia se mișcă trunchiul nervos nou format. Condițiile generale și locale care afectează cursul regenerării sunt întotdeauna implementate numai în cadrul metodei de regenerare care este, în general, caracteristică unui organ dat, adică, până în prezent, nicio modificare a condițiilor nu a putut transforma regenerarea celulară în intracelulară și invers. .

Numeroși factori de natură endo- și exogenă sunt implicați în reglarea proceselor de regenerare. Au fost stabilite influențe antagoniste ale diverșilor factori asupra cursului proceselor regenerative și hiperplazice intracelulare. Cel mai studiat efect asupra regenerării diverșilor hormoni. Reglarea activității mitotice a celulelor diferitelor organe este efectuată de hormonii cortexului suprarenal, glandei tiroide, glandelor sexuale etc. Un rol important în acest sens îl joacă așa-numitele. hormoni gastrointestinali. Sunt cunoscuți regulatori endogeni puternici ai activității mitotice - chaloni, proslandine, antagoniștii acestora și alte substanțe biologic active.

Concluzie

Un loc important în studiul mecanismelor de reglare a proceselor de regenerare îl ocupă studiul rolului diferitelor părți ale sistemului nervos în cursul și rezultatele lor. O nouă direcție în dezvoltarea acestei probleme este studiul reglării imunologice a proceselor de regenerare și, în special, stabilirea faptului că limfocitele transferă „informații de regenerare” care stimulează activitatea proliferativă a celulelor diferitelor organe interne. O sarcină funcțională dozată are, de asemenea, un efect de reglare asupra cursului procesului de regenerare.

Problema principală este că regenerarea țesuturilor la om este foarte lentă. Prea lent pentru a putea fi reparate daune cu adevărat semnificative. Dacă acest proces ar putea fi accelerat măcar puțin, rezultatul ar fi mult mai semnificativ.

Cunoașterea mecanismelor de reglare a capacității de regenerare a organelor și țesuturilor deschide perspective pentru dezvoltarea bazelor științifice pentru stimularea regenerării reparatorii și gestionarea procesului de vindecare.

Lista literaturii folosite

1. Babaeva A. G. Mecanisme imunologice de reglare a proceselor de recuperare, M., 1972

2. Brodsky V. Ya. și Uryveva I. V. Cellular polyploidy, M., 1981;

3. Nou în doctrina regenerării, ed. L. D. Liozner, M., 1977,

4. Mecanisme reglatoare ale regenerării, ed. A. N. Studitsky și L. D. Liozner, M., 1973

5. Sarkisov D. S. Regenerarea și semnificația sa clinică, M., 1970

6. Sarkisov D. S. Eseuri despre fundamentele structurale ale homeostaziei, M., 1977,

7. Sidorova V. F. Vârsta și capacitatea de regenerare a organelor la mamifere, M., 1976,

8. Ugolev A. M. Sistemul enteric (hormonal intestinal), L., 1978, bibliogr.;

9. Condiții pentru regenerarea organelor la mamifere, ed. L. D. Liozner, M., 1972