Успіхи сучасного природознавства. Як запустити регенерацію організму? Регенеруючий процес

Загальні відомості

Регенерація(Від лат. regeneratio -відродження) - відновлення (відшкодування) структурних елементів тканини замість загиблих. У біологічному сенсі регенерація є пристосувальний процес, вироблений у ході еволюції та властивий всьому живому. У життєдіяльності організму кожне функціональне відправлення потребує витрат матеріального субстрату та його відновлення. Отже, при регенерації відбувається самовідтворення живої матерії,причому це самовідтворення живого відбиває принцип ауторегуляціїі автоматизації життєвих відправлень(Давидовський І.В., 1969).

Регенераторне відновлення структури може відбуватися на різних рівнях – молекулярному, субклітинному, клітинному, тканинному та органному, проте завжди йдеться про відшкодування структури, яка здатна виконувати спеціалізовану функцію. Регенерація – це відновлення як структури, і функції.Значення регенераторного процесу – у матеріальному забезпеченні гомеостазу.

Відновлення структури та функції може здійснюватися за допомогою клітинних або внутрішньоклітинних гіперпластичних процесів. На цій підставі розрізняють клітинну та внутрішньоклітинну форми регенерації (Саркісов Д.С., 1977). Для клітинної формирегенерації характерно розмноження клітин мітотичним і амітотичним шляхом, внутрішньоклітинної форми,яка може бути органоїдною та внутрішньоорганоїдною, - збільшення числа (гіперплазія) та розмірів (гіпертрофія) ультраструктур (ядра, ядерців, мітохондрій, рибосом, пластинчастого комплексу і т.д.) та їх компонентів (див. рис. 5, 11, 15) . Внутрішньоклітинна формарегенерації є універсальною, оскільки вона властива всім органам та тканинам. Однак структурно-функціональна спеціалізація органів та тканин у філо- та онтогенезі «відібрала» для одних переважно клітинну форму, для інших – переважно або виключно внутрішньоклітинну, для третіх – однаково обидві форми регенерації (табл. 5). Переважна більшість тієї чи іншої форми регенерації у певних органах і тканинах визначається їх функціональним призначенням, структурно-функціональною спеціалізацією. Необхідність збереження цілісності покривів тіла пояснює, наприклад, переважання клітинної форми регенерації епітелію як шкіри, і слизових оболонок. Спеціалізована функція пірамідної клітини головного

мозку, як і м'язової клітини серця, виключає можливість поділу цих клітин та дозволяє зрозуміти необхідність відбору у філо- та онтогенезі внутрішньоклітинної регенерації як єдиної форми відновлення даного субстрату.

Таблиця 5.Форми регенерації в органах і тканинах ссавців (Саркісов Д.С., 1988)

Ці дані спростовують існуючі до недавнього часу уявлення про втрату деякими органами та тканинами ссавців здатності до регенерації, про «погано» і «добре» регенеруючі тканини людини, про те, що існує «закон зворотної залежності» між ступенем диференціювання тканин та здатністю їх до регенерації . В даний час встановлено, що в ході еволюції здатність до регенерації в деяких тканинах та органах не зникла, а прийняла форми (клітинну або внутрішньоклітинну), що відповідають їх структурній та функціональній своєрідності (Саркісов Д.С., 1977). Таким чином, всі тканини та органи мають здатність до регенерації, різні лише її форми залежно від структурно-функціональної спеціалізації тканини або органу.

МорфогенезРегенераторний процес складається з двох фаз - проліферації та диференціювання. Особливо добре ці фази виражені при формі клітинної регенерації. У фазу проліферації розмножуються молоді, недиференційовані клітини. Ці клітини називають камбіальними(Від лат. cambium- обмін, зміна), стовбуровими клітинамиі клітинами-попередниками.

Для кожної тканини характерні свої камбіальні клітини, які відрізняються ступенем проліферативної активності та спеціалізації, проте одна стовбурова клітина може бути родоначальником кількох видів

клітин (наприклад, стовбурова клітина кровотворної системи, лімфоїдної тканини, деякі клітинні представники сполучної тканини).

У фазу диференціювання молоді клітини дозрівають, відбувається їх структурно-функціональна спеціалізація. Та ж зміна гіперплазії ультраструктур їх диференціюванням (дозріванням) лежить в основі механізму внутрішньоклітинної регенерації.

Регулювання регенераторного процесу.Серед регуляторних механізмів регенерації розрізняють гуморальні, імунологічні, нервові, функціональні.

Гуморальні механізмиреалізуються як у клітинах пошкоджених органів і тканин (внутрішньотканинні та внутрішньоклітинні регулятори), так і за їх межами (гормони, поетини, медіатори, фактори росту та ін.). До гуморальних регуляторів відносять кейлони (Від грец. chalaino- послаблювати) - речовини, здатні пригнічувати поділ клітин та синтез ДНК; вони мають тканинну специфічність. Імунологічні механізмирегуляції пов'язані з "регенераційною інформацією", що переноситься лімфоцитами. У зв'язку з цим слід зауважити, що механізми імунологічного гомеостазу визначають структурний гомеостаз. Нервові механізмирегенераторних процесів пов'язані насамперед із трофічною функцією нервової системи, а функціональні механізми- з функціональним «запитом» органу, тканини, що розглядається як стимул до регенерації.

Розвиток регенераторного процесу багато в чому залежить від низки загальних та місцевих умов, чи факторів. До загальним слід віднести вік, конституцію, характер харчування, стан обміну та кровотворення, місцевим - стан іннервації, крово- та лімфообігу тканини, проліферативну активність її клітин, характер патологічного процесу.

Класифікація.Розрізняють три види регенерації: фізіологічну, репаративну та патологічну.

Фізіологічна регенераціявідбувається протягом усього життя і характеризується постійним оновленням клітин, волокнистих структур, основної речовини сполучної тканини. Немає таких структур, які б не зазнавали фізіологічної регенерації. Там, де домінує клітинна форма регенерації, має місце відновлення клітин. Так відбувається постійна зміна покривного епітелію шкіри та слизових оболонок, секреторного епітелію екзокринних залоз, клітин, що вистилають серозні та синовіальні оболонки, клітинних елементів сполучної тканини, еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів крові тощо. У тканинах та органах, де клітинна форма регенерації втрачена, наприклад, у серці, головному мозку, відбувається оновлення внутрішньоклітинних структур. Поряд з оновленням клітин та субклітинних структур постійно відбувається біохімічна регенерація,тобто. поновлення молекулярного складу всіх компонентів тіла.

Репаративна чи відновна регенераціяспостерігається при різних патологічних процесах, що ведуть до пошкодження клітин і тканини.

ній. Механізми репаративної та фізіологічної регенерації єдині, репаративна регенерація – це посилена фізіологічна регенерація. Однак через те, що репаративна регенерація спонукається патологічними процесами, вона має якісні морфологічні відмінності від фізіологічної. Репаративна регенерація може бути повною та неповною.

Повна регенерація,або реституція,характеризується відшкодуванням дефекту тканиною, яка ідентична загиблої. Вона розвивається переважно у тканинах, де переважає клітинна регенерація.Так, у сполучній тканині, кістках, шкірі та слизових оболонках навіть відносно великі дефекти органу можуть шляхом поділу клітин заміщатися тканиною, ідентичною загиблої. При неповної регенерації,або субституції,дефект заміщається сполучною тканиною, рубцем. Субституція характерна для органів і тканин, в яких переважає внутрішньоклітинна форма регенерації, або вона поєднується з регенерацією клітин. Оскільки при регенерації відбувається відновлення структури, здатної до виконання спеціалізованої функції, сенс неповної регенерації над заміщенні дефекту рубцем, а компенсаторної гіперплазіїелементів спеціалізованої тканини, маса якої збільшується, тобто. відбувається гіпертрофіятканини.

При неповної регенерації,тобто. загоєнні тканини рубцем, виникає гіпертрофія як вираження регенераторного процесу, тому її називають регенераційної,у ній – біологічний сенс репаративної регенерації. Регенераторна гіпертрофія може здійснюватися двома шляхами - за допомогою гіперплазії клітин або гіперплазії та гіпертрофії клітинних ультраструктур, тобто. гіпертрофії клітин.

Відновлення вихідної маси органу та його функції за рахунок переважно гіперплазії клітинвідбувається при регенераційній гіпертрофії печінки, нирок, підшлункової залози, надниркових залоз, легень, селезінки та ін. Регенераційна гіпертрофія за рахунок гіперплазії клітинних ультраструктурй у міокарда, мозку, тобто. органів, де переважає внутрішньоклітинна форма регенерації. У міокарді, наприклад, по периферії рубця, який замістив інфаркт, розміри волокон м'язів значно збільшуються, тобто. вони гіпертрофуються у зв'язку з гіперплазією їх субклітинних елементів (рис. 81). Обидва шляхи регенераційної гіпертрофії не виключають одна одну, а, навпаки, нерідко поєднуються. Так, при регенераційній гіпертрофії печінки відбувається не тільки збільшення числа клітин у частині органу, що збереглася після пошкодження, а й гіпертрофія їх, обумовлена ​​гіперплазією ультраструктур. Не можна виключити те, що у м'язі серця регенераційна гіпертрофія може протікати у вигляді гіпертрофії волокон, а й шляхом збільшення кількості складових їх м'язових клітин.

Відновлювальний період зазвичай не обмежується лише тим, що у пошкодженому органі розгортається репаративна регенерація. Якщо

Мал. 81.Регенераційна гіпертрофія міокарда. По периферії рубця розташовані гіпертрофовані м'язові волокна

Вплив патогенного фактора припиняється до загибелі клітини, відбувається поступове відновлення пошкоджених органел. Отже, прояви репаративної реакції мають бути розширені за рахунок включення внутрішньоклітинних відновних процесів у дистрофічно змінених органах. Загальноприйнята думка про регенерацію лише як завершальний етап патологічного процесу маловиправдано. Репаративна регенерація не місцева, а загальна реакція організму, що охоплює різні органи, але реалізується повною мірою лише тому чи іншому їх.

Про патологічної регенерації говорять у тих випадках, коли внаслідок тих чи інших причин є збочення регенераторного процесу, порушення зміни фазпроліферації

та диференціювання. Патологічна регенерація проявляється у надмірному або недостатньому утворенні регенеруючої тканини (Гіпер-або гіпорегенерація),а також у перетворенні в ході регенерації одного виду тканини на іншу [метаплазія - див. Процеси пристосування (адаптації) та компенсації].Прикладами можуть бути гіперпродукція сполучної тканини з утворенням келоїда,надмірна регенерація периферичних нервів та надмірне утворення кісткової мозолі при зрощенні перелому, мляве загоєння ран та метаплазія епітелію в осередку хронічного запалення. Патологічна регенерація зазвичай розвивається при порушеннях загальнихі місцевих умов регенерації(порушення іннервації, білкове та вітамінне голодування, хронічне запалення тощо).

Регенерація окремих тканин та органів

Репаративна регенерація крові відрізняється від фізіологічної насамперед своєю більшою інтенсивністю. При цьому активний червоний кістковий мозок з'являється у довгих трубчастих кістках на місці жирового кісткового мозку (мієлоїдне перетворення жирового кісткового мозку). Жирові клітини витісняються острівцями кровотворної тканини, що росте, яка заповнює кістковомозковий канал і виглядає соковитою, темночервоною. Крім того, кровотворення починає відбуватися поза кістковим мозком. позакістномозкове,або екстрамедулярне, кровотворення.Оча-

гі екстрамедулярного (гетеротопічного) кровотворення в результаті виселення з кісткового мозку стовбурових клітин з'являються в багатьох органах і тканинах - селезінці, печінці, лімфатичних вузлах, слизових оболонках, жировій клітковині і т.д.

Регенерація крові може бути різко пригноблена (наприклад, при променевій хворобі, апластичній анемії, алейкії, агранулоцитозі) або перекручена (Наприклад, при злоякісній анемії, поліцитемії, лейкозі). У кров при цьому надходять незрілі, функціонально неповноцінні і формові елементи, що швидко руйнуються. У таких випадках говорять про патологічної регенерації крові

Репаративні можливості органів кровотворної та імунокомпетентної системи неоднозначні. Кістковий мозок має дуже високі пластичні властивості і може відновлюватися навіть при значних пошкодженнях. Лімфатичні вузли добре регенерують тільки в тих випадках, коли зберігаються зв'язки лімфатичних судин, що приносять і виносять, з навколишньою сполучною тканиною. Регенерація тканини селезінки при пошкодженні буває, як правило, неповною, загибла тканина заміщується рубцем.

Регенерація кровоносних та лімфатичних судинпротікає неоднозначно залежно від їхнього калібру.

Мікросудини мають більшу здатність регенерувати, ніж великі судини. Новоутворення мікросудин може відбуватися шляхом брунькування або аутогенно. При регенерації судин шляхом брунькування (рис. 82) в їх стінці з'являються бічні випинання за рахунок ендотеліальних клітин, що посилено діляться (ангіобласти). Утворюються тяжі з ендотелію, в яких виникають просвіти і в них надходить кров або лімфа з материнської судини. Інші елементи: судинної стінки утворюються за рахунок диференціювання ендотелію і оточуючих судин сполучнотканинних клітин, У судинну стінку вростають нервові волокна з передіснуючих нервів. Аутогенне новоутворення судин у тому, що у сполучної тканини з'являються осередки недиференційованих клітин. У цих осередках виникають щілини, у яких відкриваються передіснуючі капіляри і кров. Молоді клітини сполучної тканини, що диференціюються, утворюють ендотеліальну вистилку та інші елементи стінки судини.

Мал. 82.Регенерація судин шляхом брунькування

Великі судини не мають достатніх пластичних властивостей. Тому при пошкодженні їх стінки відновлюються лише структури внутрішньої оболонки, її ендотеліальна вистилка; елементи середньої та зовнішньої оболонок зазвичай заміщаються сполучною тканиною, що веде нерідко до звуження або облітерації просвіту судини.

Регенерація сполучної тканинипочинається з проліферації молодих мезенхімальних елементів та новоутворення мікросудин. Утворюється молода, багата на клітини і тонкостінні судини сполучна тканина, яка має характерний вигляд. Це - соковита темно-червона тканина з зернистою, ніби посипаною великими гранулами поверхнею, що стало підставою назвати її грануляційною тканиною.Гранули є виступаючими над поверхнею петлі новоутворених тонкостінних судин, які становлять основу грануляційної тканини. Між судинами багато недиференційованих лімфоцитоподібних клітин сполучної тканини, лейкоцитів, плазматичних клітин та лаброцитів (рис. 83). Надалі відбувається дозрівання грануляційної тканини, основу якої лежить диференціювання клітинних елементів, волокнистих структур, і навіть судин. Число гематогенних елементів зменшується, а фібробластів – збільшується. У зв'язку із синтезом фібробластами колагену у міжклітинних просторах утворюються аргірофільні(див. рис. 83), а потім і колагенові волокна.Синтез фібробластами глікозаміногліканів служить утворенню

основної речовини сполучної тканини. У міру дозрівання фібробластів кількість колагенових волокон збільшується, вони групуються у пучки; одночасно зменшується кількість судин, вони диференціюються в артерії та вени. Дозрівання грануляційної тканини завершується утворенням грубоволокниста рубцева тканина.

Новоутворення сполучної тканини відбувається не тільки при її пошкодженні, але і при неповній регенерації інших тканин, а також при організації (інкапсуляції), загоєнні ран, продуктивному запаленні.

Дозрівання грануляційної тканини може мати ті чи інші відхилення. Запалення, що розвивається в грануляційній тканині, призводить до затримки її дозрівання,

Мал. 83.Грануляційна тканина. Між тонкостінними судинами багато недиференційованих клітин сполучної тканини та аргірофільних волокон. Імпрегнація сріблом

а надмірна синтетична активність фібробластів - до надмірної освіти колагенових волокон з подальшим різко вираженим гіалінозом. У таких випадках виникає рубцева тканина у вигляді пухлиноподібного утворення синюшно-червоного кольору, що височить над поверхнею шкіри у вигляді келоїду.Келоїдні рубці утворюються після різних травматичних уражень шкіри, особливо опіків.

Регенерація жирової тканинивідбувається за рахунок новоутворення сполучнотканинних клітин, які перетворюються на жирові (адипозоцити) шляхом накопичення в цитоплазмі ліпідів. Жирові клітини складаються в часточки, між якими розташовуються сполучнотканинні прошарки з судинами та нервами. Регенерація жирової тканини може відбуватися також з залишків ядросодержащих цитоплазми жирових клітин.

Регенерація кісткової тканини при переломі кісток значною мірою залежить від ступеня руйнування кістки, правильної репозиції кісткових уламків, місцевих умов (стан кровообігу, запалення тощо). При неускладненому кістковому переломі, коли кісткові уламки нерухомі, може відбуватися первинне кісткове зрощення(Рис. 84). Воно починається з вростання в область дефекту та гематоми між уламками кістки молодих мезенхімальних елементів та судин. Виникає так звана попередня сполучнотканинна мозоль,в якій відразу ж починається утворення кістки. Воно пов'язане з активацією та проліферацією остеобластіву зоні ушкодження, але насамперед у періостаті та ендостаті. В остеогенній фіброретикулярній тканині з'являються малозвапнілі кісткові балочки, кількість яких наростає.

Утворюється попередня кісткова мозоль.Надалі вона дозріває і перетворюється на зрілу пластинчасту кістку - так утворюється

Мал. 84.Первинне кісткове зрощення. Інтермедіарна кісткова мозоль (показана стрілкою), що спаює уламки кістки (за Г.І. Лаврищевою)

остаточна кісткова мозоль,яка за своєю будовою відрізняється від кісткової тканини лише безладним розташуванням кісткових перекладин. Після того, як кістка починає виконувати свою функцію і з'являється статичне навантаження, знову утворена тканина за допомогою остеокластів і остеобластів піддається перебудові, з'являється кістковий мозок, відновлюються васкуляризація та іннервація. При порушенні місцевих умов регенерації кістки (розлад кровообігу), рухливості уламків, великих діафізарних переломах відбувається вторинне кісткове зрощення(Рис. 85). Для цього виду кісткового зрощення характерно утворення між кістковими уламками спочатку хрящової тканини, на основі якої будується кісткова тканина. Тому при вторинному кістковому зрощенні говорять про попередньої кістково-хрящової мозолі,яка згодом перетворюється на зрілу кістку. Вторинне кісткове зрощення порівняно з первинним зустрічається значно частіше та займає більше часу.

При несприятливі умови регенерація кісткової тканини може бути порушена. При інфікуванні рани регенерація кістки затримується. Кісткові уламки, які при нормальному перебігу регенераторного процесу виконують функцію каркасу для новоствореної кісткової тканини, в умовах нагноєння рани підтримують запалення, що гальмує регенерацію. Іноді первинна кістково-хрящова мозоль не диференціюється у кісткову. У цих випадках кінці зламаної кістки залишаються рухливими, утворюється хибний суглоб.Надмірна продукція кісткової тканини в ході регенерації призводить до появи кісткових виростів. екзостозів.

Регенерація хрящової тканинина відміну кісткової відбувається зазвичай неповно. Лише невеликі дефекти її можуть заміщати новоствореною тканиною за рахунок камбіальних елементів надхрящниці. хондробластів.Ці клітини створюють основну речовину хряща, потім перетворюються на зрілі клітини хряща. Великі дефекти хряща заміняються рубцевою тканиною.

Регенерація м'язової тканиниїї можливості та форми різні залежно від виду цієї тканини. Гладкі м'щі, клітини яких мають здатність до мітозу і амітозу, при незначних дефектах можуть регенерувати досить повно. Значні ділянки пошкодження гладких м'язів заміщаються рубцем, при цьому м'язові волокна, що збереглися, піддаються гіпертрофії. Новоутворення гладких м'язових волокон може відбуватися шляхом перетворення (метаплазії) елементів сполучної тканини. Так утворюються пучки гладких м'язових волокон в плевральних спайках, в організації, що піддаються тромбах, в судинах при їх диференціюванні.

Поперечносмугасті м'язи регенерують лише за збереження сарколеммы. Усередині трубок із сарколеми здійснюється регенерація її органел, внаслідок чого з'являються клітини, які називаються міобластами.Вони витягуються, кількість ядер у них збільшується, у саркоплазмі

Мал. 85.Вторинне кісткове зрощення (за Г.І. Лаврищевою):

а - кістково-хрящова періостальна мозоль; ділянку кісткової тканини серед хрящової (мікроскопічна картина); б - періостальна кістково-хрящова мозоль (гістотопом через 2 міс після операції): 1 - кісткова частина; 2 – хрящова частина; 3 - уламки кістки; в - періостальна мозоль, що спаює зміщені уламки кістки

диференціюються міофібрили, і трубки сарколеми перетворюються на поперечносмугасті м'язові волокна. Регенерація скелетних м'язів може бути пов'язана і з клітинами-сателітами,які розташовуються під сарколемою, тобто. всередині м'язового волокна, і є камбіальними.У разі травми клітини-сателіти починають посилено ділитися, потім диференціюються і забезпечують відновлення м'язових волокон. Якщо при пошкодженні м'яза цілість волокон порушується, то на кінцях їх розривів виникають колбоподібні вибухання, які містять велику кількість ядер і називаються м'язовими бруньками.У цьому відновлення безперервності волокон немає. Місце розриву заповнюється грануляційною тканиною, що перетворюється на рубець (М'язова мозоль).Регенерація м'язи серця при її пошкодженні, як і при пошкодженні поперечно мускулатури, закінчується рубцюванням дефекту. Однак у м'язових волокнах, що збереглися, відбувається інтенсивна гіперплазія ультраструктур, що веде до гіпертрофії волокон і відновлення функції органу (див. рис. 81).

Регенерація епітеліюздійснюється в більшості випадків досить повно, так як він має високу регенераторну здатність. Особливо добре регенерує покривний епітелій. Відновлення багатошарового плоского ороговіючого епітелію можливо навіть за досить великих дефектів шкіри. При регенерації епідермісу у краях дефекту відбувається посилене розмноження клітин зародкового (камбіального), росткового (мальпігієвого) шару. Епітеліальні клітини, що утворюються, спочатку покривають дефект одним шаром. Надалі пласт епітелію стає багатошаровим, клітини його диференціюються, і він набуває всіх ознак епідермісу, що включає ростковий, зернистий блискучий (на підошвах і долонній поверхні кистей) і роговий шари. При порушенні регенерації епітелію шкіри утворюються виразки, що не гояться, нерідко з розростанням в їх краях атипового епітелію, що може послужити основою для розвитку раку шкіри.

Покривний епітелій слизових оболонок (багатошаровий плоский неороговуючий, перехідний, одношаровий призматичний і багатоядерний миготливий) регенерує таким же чином, як і багатошаровий плоский ороговіючий. Дефект слизової оболонки відновлюється за рахунок проліферації клітин, що вистилають крипти та вивідні протоки залоз. Недиференційовані сплощені клітини епітелію спочатку покривають дефект тонким шаром (мал. 86), потім клітини набувають форми, властиву клітинним структурам відповідної епітеліальної вистилки. Паралельно частково або повністю відновлюються залози слизової оболонки (наприклад, трубчасті залози кишки, залози ендометрію).

Регенерація мезотеліюочеревини, плеври і навколосерцевої сумки здійснюється шляхом розподілу клітин, що збереглися. На поверхні дефекту з'являються порівняно великі кубічні клітини, які потім ущільнюються. При невеликих дефектах мезотеліальна вистилка відновлюється швидко та повно.

Важливе значення для відновлення покривного епітелію і мезотелію має стан сполучної тканини, що підлягає, так як епітелізація будь-якого дефекту можлива лише після заповнення його грануляційною тканиною.

Регенерація спеціалізованого епітелію органів(печінки, підшлункової залози, нирок, залоз внутрішньої секреції, легеневих альвеол) здійснюється за типом регенераційної гіпертрофії:в ділянках ушкодження тканина заміщується рубцем, а по периферії його відбуваються гіперплазія та гіпертрофія клітин паренхіми. У печінки ділянка некрозу завжди піддається рубцюванню, однак у решті органу відбувається інтенсивне новоутворення клітин, а також гіперплазія внутрішньоклітинних стуктур, що супроводжується їх гіпертрофією. В результаті цього вихідна маса та функція органу швидко відновлюються. Регенераторні можливості печінки майже безмежні. У підшлунковій залозі регенераторні процеси добре виражені як в екзокринних відділах, так і в панкреатичних острівцях, причому епітелій екзокринних залоз стає джерелом відновлення острівців. У нирках при некрозі епітелію канальців відбувається розмноження нефроцитів, що збереглися, і відновлення канальців, проте лише при збереженні тубулярної базальної мембрани. За її руйнації (тубулорексис) епітелій не відновлюється і каналець заміщається сполучною тканиною. Чи не відновлюється загиблий канальцевий епітелій і в тому випадку, коли одночасно з канальцем гине судинний клубочок. При цьому на місці загиблого нефрону розростається рубцева сполучна тканина, а навколишні нефрони піддаються регенераційній гіпертрофії. У залозах внутрішньої секреції відновлювальні процеси також представлені неповною регенерацією. У легкому після видалення окремих часток у частині, що залишилася, відбувається гіпертрофія і гіперплазія тканинних елементів. Регенерація спеціалізованого епітелію органів може протікати атипово, що веде до розростання сполучної тканини, структурної перебудови та деформації органів; у таких випадках говорять про цирозі (Цироз печінки, нефроцироз, пневмоцироз).

Регенерація різних відділів нервової системивідбувається неоднозначно. У головному і спинному мозку новоутворення гангліозних клітин не про-

Мал. 86.Регенерація епітелію у дні хронічної виразки шлунка

виходить і при руйнуванні їх відновлення функції можливе лише за рахунок внутрішньоклітинної регенерації клітин, що збереглися. Невроглії, особливо мікроглії, властива клітинна форма регенерації, тому дефекти тканини головного та спинного мозку зазвичай заповнюються проліферуючими клітинами невроглії – виникають так звані гліальні (гліозні) рубці. При пошкодженні вегетативних вузлів поряд з гіперплазією ультраструктур клітин відбувається та їх новоутворення. При порушенні цілості периферичного нерва регенерація відбувається за рахунок центрального відрізка, що зберіг зв'язок з клітиною, тоді як периферичний відрізок гине. Клітини, що розмножуються, шваннівської оболонки загиблого периферичного відрізка нерва розташовуються вздовж нього і утворюють футляр - так званий бюнгнерівський тяж, в який вростають регенеруючі осьові циліндри з проксимального відрізка. Регенерація нервових волокон завершується їх мієлінізацією та відновленням нервових закінчень. Регенераційна гіперплазія рецепторів, перицелюлярних синаптичних приладів та ефекторів іноді супроводжується гіпертрофією їх кінцевих апаратів. Якщо регенерація нерва з тих чи інших причин порушується (значне розбіжність частин нерва, розвиток запального процесу), то місці його перерви утворюється рубець, у якому безладно розташовуються регенерировавшие осьові циліндри проксимального відрізка нерва. Аналогічні розростання виникають на кінцях перерізаних нервів у культі кінцівки після її ампутації. Такі розростання, утворені нервовими волокнами та фіброзною тканиною, називаються ампутаційними невромами

Загоєння ран

Загоєння ран протікає за законами репаративної регенерації. Темпи загоєння ран, його результати залежать від ступеня та глибини ранового ушкодження, структурних особливостей органу, загального стану організму, методів лікування, що застосовуються. За І.В. Давидовському виділяють такі види загоєння ран: 1) безпосереднє закриття дефекту епітеліального покриву; 2) загоєння під струпом; 3) загоєння рани первинним натягом; 4) загоєння рани вторинним натягом, чи загоєння рани через нагноєння.

Безпосереднє закриття дефекту епітеліального покриву- це найпростіше загоєння, що полягає в наповзанні епітелію нд поверхневий дефект і закриття його епітеліальним шаром. Спостерігається на рогівці, слизових оболонках загоєння під струпомстосується дрібних дефектів, на поверхні яких швидко виникає скоринка, що підсихає (струп) з згорнутої крові і лімфи; епідерміс відновлюється під скоринкою, яка відпадає через 3-5 діб після поранення.

Загоєння первинним натягом (per rimamm intentionem)спостерігається в ранах з пошкодженням не тільки шкіри, але і тканини, що підлягає,

причому краї рани рівні. Рана заповнюється згортками крові, що вилилася, що оберігає краї рани від дегідратації та інфекції. Під впливом протеолітичних ферментів неітрофілів відбувається частковий лізис згортка крові, тканинного детриту. Нейтрофіли гинуть, на зміну їм приходять макрофаги, які фагоцитують еритроцити, залишки пошкодженої тканини; у краях рани виявляється гемосидерин. Частина вмісту рани видаляється в перший день поранення разом з ексудатом самостійно або при обробці рани - первинне очищення. На 2-3 добу в краях рани з'являються фібробласти і новоутворені капіляри, що ростуть назустріч один одному, з'являється грануляційна тканина,пласт якої при первинному натягу не досягає великих розмірів. До 10-15-ї доби вона повністю дозріває, рановий дефект епітелізується і рана гоїться ніжним рубчиком. У хірургічній рані загоєння первинним натягом прискорюється у зв'язку з тим, що її краї стягуються нитками шовку або кетгуту, навколо яких скупчуються гігантські клітини сторонніх тіл, що їх розсмоктують, не заважають загоєнню.

Загоєння вторинним натягом (per secundam intentionem),або загоєння через нагноєння (або загоєння за допомогою гранулювання - per granulationem),спостерігається зазвичай при великих пораненнях, що супроводжуються розмозженням і омертвінням тканин, проникненні в рану сторонніх тіл, мікробів. На місці рани виникають крововиливи, травматичний набряк країв рани, швидко з'являються ознаки демаркаційного. гнійного запаленняна кордоні з відмерлою тканиною, розплавлення некротичних мас. Протягом перших 5-6 діб відбувається відторгнення некротичних мас - вторинне очищення рани і в краях рани починає розвиватися грануляційна тканина. Грануляційна тканина,виконує рану, складається з 6 шарів, що переходять один в одного (Анічков Н.Н., 1951): поверхневий лейкоцитарно-некротичний шар; поверхневий шар судинних петель, шар вертикальних судин, шар, що дозріває, шар горизонтально розташованих фібробластів, фіброзний шар. Дозрівання грануляційної тканини при загоєнні рани вторинним натягом супроводжується регенерацією епітелію. Однак при цьому виді загоєння рани дома її завжди утворюється рубець.

Організм людини є унікальним. Клітини, з яких складаються всі його органи, здатні ділитися певну кількість разів, тим самим замінюючи загиблі. Звичайно, нам не зрівнятися з ящірками, у яких може за кілька днів вирости новий хвіст, проте не можна вважати, що ми позбавлені здатності до самовідновлення. У певних межах в організмі відбувається регенерація клітинкрові, шкіри, підшлункової залози і навіть нервів. Так, так, я не обмовилася - нервові клітинимають властивість відновлюватись!

Я, як і багато хто з вас, була переконана у протилежному. До середини 20 століття існувала теорія, що людина народжується з певним запасом нервових клітин, і протягом усього свого життя поступово витрачає цей запас. У 1962 році американський професор Олтман спростував цю теорію, довівши, що нові нервові клітини головного мозку людини відновлюються за рахунок стовбурових клітин навколо шлуночків великих півкуль. На сьогоднішній день це відкриття успішно застосовується для лікування захворювань, що супроводжуються смертю нейронів головного мозку. В ділянку мозку, яку треба відреставрувати, за допомогою спеціального обладнання вводяться стовбурові клітини.

Про чудові властивості стовбурових клітин, гадаю, чули багато хто. Постараюся пояснити зрозуміло, що це за «скарб» такий у здоров'я організму. Стовбурові клітини – це ембріональні клітини, які попередники всіх тканин організму. Під впливом різних умов вони здатні перетворюватися на нерви, м'язи та шкірні покриви. Основним запасом стовбурових клітин у організмі є червоний кістковий мозок, у якому перебувають звані будівельні клітини, назва яких – стромальні. Вони постійно циркулюють у крові.

Якщо у якомусь органі трапляється «поломка», стромальні клітини спрямовуються місце катастрофи і під впливом особливих речовин, перетворюються на необхідні клітини. На жаль, їхня кількість у крові не дуже велика, тому можуть впоратися лише з невеликими «аваріями» в організмі.

Багато вчених бачать у стовбурових клітинах спосіб продовження життя та збереження здоров'я організму людини. Роботи в цьому напрямку ведуться, тільки от науці поки невідомо, яким способом можна пробудити до життя стовбурові клітини і змусити їх відтворювати втрачені тканини. Сподіваюся, що в найближчому майбутньому завіса таємниці відкриється.

З роками, хочемо ми цього чи не хочемо, відбувається старіння шкіри. Справа в тому, що здатність до швидкого оновлення і поділу має тільки верхній шар шкіри - епідерміс. Як правило, повне оновлення відбувається кожні 4 тижні. На жаль, після 45 років цей термін подовжується до 3 місяців.

У глибшому шарі шкіри – дерме – здатністю відновлення мають не всі клітини, а лише волокна еластину та колагену. Основні клітини у дермі – фібробласти. Саме вони синтезують еластин та колаген. Важливо знати, що зниження синтезу еластину починається з 25 років, а колагену – з 30 років. Звичайно, ми, жінки, як втім, багато чоловіків намагаємося протистояти цьому процесу. Відновлювальні можливості шкіри значною мірою залежать від генетики, але і правильний, як і повноцінне харчування, відіграють не останню роль.

Здатність клітини або тканини відновлювати втрачені частини називається регенерацією.Залежно від рівня її реалізації регенерація поділяється на внутрішньоклітинну регенераціюі регенерацію на клітинному рівніВнутрішньоклітинна регенерація - відновлення старих органел клітини, що зруйнувалися, наприклад, мітохондрій, а також пошкоджених частин клітини.

Залежно від призначення регенераторного процесу регенерація поділяється на фізіологічнуі репаративну (посттравматичну)регенерацію. Фізіологічна регенерація - це відновлення старих компонентів клітини, що підлягають заміні, або цілих клітин. Репаративна регенерація – відновлення клітин після пошкодження. Після пошкодження поряд з регенераторним процесом, як правило, відбуваються і компенсаторні, адаптивнізміни у клітині, створені задля зменшення наслідків можливого повторного ушкодження. Якщо в результаті кількість органел збільшується, то це явище називається гіперплазієюорганел. Якщо кількість органел залишається тим самим, але збільшуються їх розміри, це явище називається гіпертрофієюорганел. Може спостерігатися поєднання гіпертрофії та гіперплазії органел. Внаслідок зазначених змін клітина збільшується в розмірах (Гіпертрофія клітини)та стає менш чутливою до дії шкідливих факторів.

Клітинна регенерація – це регенерація тканини за рахунок збільшення числа клітин шляхом мітозу. Детальніше про регенерацію – у загальній гістології.

РЕАКТИВНІ ЗМІНИ КЛІТИН.

ПОНЯТТЯ ПРО ГІПЕРПЛАЗІЮ І ГІПЕРТРОФІЮ КЛІТИН.

СМЕРТЬ КЛІТИН. НЕКРОЗ

Реактивні зміни клітин - зміни структури та функції клітин під впливом зовнішніх факторів. Якщо зовнішній фактор не викликає загибелі клітин, то в клітинах відбуваються компенсаторні зміни, спрямовані на зменшення наслідків шкідливого впливу зовнішнього фактора. Ці зміни можуть бути такими:

1. Зовнішній фактор активує поділ клітин. При цьому клітин стає більше, і в результаті розподілу фактора на більше клітин вони легше переносять його вплив.

2. Зовнішній чинник впливає клітину, яка може ділитися. При цьому в клітині активується синтез білка, органел, відбувається їх гіперплазія та гіпертрофія. В результаті клітина збільшується у розмірах і стає менш чутливою до дії фактора. У першому випадку ми маємо справу з гіперплазією клітин, у другому – з їх гіпертрофією.

3. Зовнішній фактор може призвести до утворення поліплоїдних та двоядерних клітин. Такі клітини більше за розмірами, функціонально активніші і менш чутливі до ушкоджуючого фактора.

4. Зовнішній фактор може спричинити посилення метаболізму та функціональної активності клітин. Це один з варіантів реакції клітин на зовнішній подразник. Може відбуватися збільшення клітинної поверхні та ускладнення її форми, що певною мірою веде до зниження інтенсивності зовнішнього впливу на одиницю площі клітини. Як прояв реакції на зовнішні стимули може активуватись фагоцитоз клітин, особливо тих, у яких він є основною функцією. Може зростати рухова активністьклітин. М'язові клітини на стимуляцію дадуть відповідь скороченням, нервові - нервовим імпульсом, секреторні - посиленням вироблення та виділення секрету і т.д.

5. Будь-які досить сильні зовнішні впливи викликають у клітинах стресорні реакції,протікають стереотипно. У цьому відбувається активація певних генів, які забезпечують синтез спеціальних захисних білків за одночасної блокаді інших синтетичних процесів. Ці захисні білки названі білками теплового шоку (БТШ),оскільки спочатку були виявлені в клітинах при дії на них високої температури. БТШ носять універсальний характер, мають власну підвищену стійкість і одночасно запобігають пошкодженню (агрегації, коагуляції) інших клітинних білків, сприяють розщепленню патологічних білкових конгломератів, що виникли.

6. При впливі на клітину позамежних факторів вона зазнає руйнування - некрозу.Зазвичай некроз захоплює цілі групи клітин. Морфологічні зміни при цьому стосуються ядра і цитоплазми. У ядрі можуть відбуватися такі зміни. Під дією активованого лізосомалигаго ферменту ДНКази ядерна ДНК розщеплюється на фрагменти різної довжини, що веде до зміни розташування хроматину: він накопичується у вигляді великих глибок під каріолемою. Надалі з ядром можуть відбуватися такі зміни: - КАРІОПІКНОЗ – зморщування ядра, зменшення його у розмірах до повного зникнення;

КАРІОЛІЗИС – розчинення ядра з поступовим зникненням у ньому всіх структур. Ядро набуває вигляду безструктурної бульбашки;

Каріорексис - розрив ядра на окремі фрагменти, які потім руйнуються.

Позбавлена ​​в результаті одного з цих трьох процесів ядра клітина стає нежиттєздатною та поступово гине.

У цитоплазмі відбувається дегенерація органел. Цистерни ЕПС розширюються, гранулярна ЕПС повністю позбавляється рибосом. Матрікс мітохондрій просвітлюється, розширюється міжмембранний простір, надалі руйнуються кристи; зрештою мембрани мітохондрій розриваються і мітохондрії руйнуються. Пошкоджуються мембрани лізосом, ферменти яких виходять у цитозоль і беруть участь у руйнуванні структур цитоплазми. Пошкодження клітинних мембран пов'язане із накопиченням вгіалоплазмі клітини кальцію, який активує пов'язані з мембранами ферменти фосфоліпази.У цитоплазмі йде утворення вакуолей. вакуольна дистрофія,накопичення нетипових білкових або жирових включень - білкова, жирова дистрофія.Активація лізосом призводить до аутолізу клітини та фагоцитозу її макрофагами.

Здатність живих організмів до регенерації органівє одним із багатьох таємничих загадок біології, яку людина вже давно намагається розгадати. Ще у 2005 році всім відомий журнал Science опублікував список 25 найважливіших проблем науки, до якої входить проблема розкриття загадки регенерації органів.

Петро Гаряєв. ‹Цілком секретно» Біологія молодості

Стовбурові клітини – основа регенерації

Нині вченим не вдалося до кінця зрозуміти- чому ж одні живі істоти, втрачаючи кінцівку, можуть швидко її відновити, а інші позбавлені такої можливості. Весь на певному етапі розвитку організм знає, як це зробити, але цей етап дуже короткий - термін, що починається і закінчується, коли ембріон тільки починає розвиватися. В даний час вчені всього світу намагаються знайти відповідь на запитання: чи можна розбудити цей «цінний» спогад у мозку дорослої людини та змусити її знову працювати.

Деякі фахівці у сфері регенеративної медицини вважають, що цю функцію регенерації можна відновити за допомогою . Дані клітини в організмі дорослої людини містяться в дуже невеликій кількості і розташовуються в нижньому відділі хребта поруч із корінним вузлом. Це унікальні клітини, за допомогою яких зароджувався, а потім будувався і розвивався організм майбутнього маленького чоловічка.

Перші вісім клітин, що утворилися в результаті зачаття, запліднення яйцеклітини сперматозоїдом – це стовбурові клітини. Вчені з'ясували, щоб активізувати відтворення даних стовбурових клітин потрібно запустити спеціальне вихрове поле (Мірка-ба). Саме воно стимулюватиме активне виробництво стовбурових клітин. При активному виробництві клітин організм людини розпочне регенерацію. Це і є заповітна мрія вчених регенеративної медицини.

Пошкодження спинного мозку, будь-якого органу чи кінцівки роблять із здорового активної людиниінваліда на все життя. Повністю розгадавши загадку регенерації органів, вчені зможуть навчитися допомагати таким людям, відрощуючи нові здорові органи. Також процес регенерації здатний значно збільшити тривалість життя.

Регенерація органів та тканин: як це відбувається?

Цілюща імунна система саламандри

Намагаючись розкрити таємницю, вчені уважно спостерігали за організмами, які мають дані здібності: пуголовки, ящірки, молюски, всі ракоподібні, амфібії, креветки.

Особливо з цієї групи вчені виділяють саламандру. Ця особина здатна регенерувати, і не один раз, головний і спинний, серце, кінцівки та хвіст. Саме це земноводне фахівці в галузі регенеративної медицини всього світу вважають ідеальним зразком здатності регенерації.

Цей процес у саламандри дуже точний. Вона може відновити кінцівку повністю, але якщо втрачено лише частину, то відновлюється саме та втрачена частина. Зараз точно не відомо скільки ж разів саламандра може відновлюватись. Варто відзначити, що отращена в черговий раз кінцівка без патологій та відхилень. Секрет цього земноводного – імунна система , Саме вона допомагає відновленню органів.

Вчені дуже уважно вивчають цю імунну систему щодо копіювання методики відновлення, але вже для людського організму. Але поки що копіювання не виходить, незважаючи на велику кількість досліджень саламандри. Лише вчені Австралійського інституту регенеративної медицини заявляють, що, швидше за все, їм вдалося виявити основний фактор здатності регенерування саламандри.

• Вони стверджують, що в основі цієї здатності лежать клітини імунної системи, які призначені для перетравлення померлих клітин, грибків, бактерій, які відкинули організм. Вчені довго експериментували на саламандрах, які живуть у лабораторії. Вони штучно очищали організм земноводних, тим самим «виключаючи» регенеративні здібності. В результаті на ранах просто утворювався рубець аналогічний людському рубцю, який з'являється після серйозних травм;
• Фахівці вважають, що клітини імунної системи створюють особливі хімічні речовини, які створюють основу регенеративного процесу. Швидше за все, хімічна речовинавідтворюється безпосередньо на пошкодженій ділянці та починає її активно відновлювати;
• Нещодавно австралійські вчені заявили, що готують довгострокове дослідження імунної системи людини та саламандри. Завдяки сучасній апаратурі та високому професіоналізму вчених, швидше за все, найближчими роками буде виявлено, що саме допомагає швидкій регенерації земноводних;
• Також, принагідно може бути зроблено відкриття у сфері косметології, протезування та трансплантології щодо ефективного рятуваннявід рубців. Ця проблематакож багато років не може зважитися;
• На жаль, жодне не має здатності до регенерації органів. Здатність людини до регенерації можна активувати лише додавши в організм певні спеціальні компоненти.

Дослідження регенерації у ссавців

Однак є фахівці, які після довгих досліджень та експериментів стверджують, що ссавці можуть регенерувати кінчик пальця. Ці висновки вони зробили, працюючи з мишами. Проте, ступінь регенерації дуже обмежена. Якщо порівнювати лапку миші і палець людини, то можна відростити втрачений фрагмент, що не доходить до місця кутикули. Якщо навіть на міліметр більше, процес регенерації вже неможливий.

Є дані, що спільнота вчених їх Японії та США змогли «розбудити» стовбурові клітини миші та відростили більшу частинукінцівки, що дорівнює довжині середнього людського пальця. Вони з'ясували, що стовбурові клітини розташовані по всьому тілу ссавця, вони розмножуються і стають тими клітинами, які зараз найбільш потрібні організму для благополучного функціонування.

Висновок

Вчені всього світу наполегливо працюють, щоб дізнатися, за допомогою чого організм людини може регенерувати органи. Якщо все ж таки фахівці навчаться «будити» стовбурові клітини, то це буде одне з найбільших відкриттів людства. Дані знання сильно вплинуть на роботу всіх областей клінічної медицини, дозволивши «замінювати», у прямому розумінні цього слова, непридатні, мертві органи на здорові та ефективно відновлювати пошкоджені тканини.

В даний час всі дослідження та експерименти проходять з обов'язковою участю ссавців та земноводних.

Що таке регенерація та як вона відбувається? Відповіді на ці питання є частково. Наприклад, вчені вже знають, що таке регенерація. Цей процес всіляко випробовували в лабораторних умовах, але так і не змогли повністю визначити, як і чому вона відбувається у деяких видів. У цій статті ми розберемося з цим поняттям і спробуємо визначити, чи властива регенерація людині.

Хто у процесі еволюції освоїв регенерацію

Регенерацією називають процес відновлення. Деякі істоти можуть відновлювати втрачені кінцівки та деякі органи. Наприклад, тритони (їх вважають одними з найдавніших на нашій планеті) можуть відростити собі новий хвіст, лапу і навіть щелепу. Це справді унікальна істота, що відноситься до хвостатих амфібій.

Після тривалого вивчення тритонів у лабораторіях усього світу, вчені визначили, що у них регенеруються не лише втрачені кінцівки, а й життєво важливі органи: серцеві тканини, очі, спинний мозок. Завдяки унікальності тритони бувають у космосі частіше за собак і мавп. Вони мають феноменальна здатність «пристосовуватися».

Ще регенерацію в процесі еволюції освоїли рибки «даніо реріо», яких часто тримаємо в домашніх акваріумах. Ці гарні істоти невеликого розміру можуть відновлювати серце, плавці, очі. Дослідники спеціально вирізали рибкам перелічені вище органи, після чого ті їх порівняно швидко відновлювали. До речі, інші види риб теж так уміють, але часто швидко відновлюють лише плавці.

До класичних прикладів регенерації належать:

• ящірки та пуголовки, які відрощують нові хвости (у дитинстві практично кожен відривав ненароком ящірці хвіст, після чого батьки переконували, що у неї відросте новий);
• краби та інші ракоподібні, здатні відновлювати клешні – основна своя «зброя»;
• равлики, які відрощують нові ріжки;
• саламандри, що вміють регенерувати відрізані кінцівки;
• морські зірки, що відрощують собі нові «промені» (своєрідні кінцівки).

Чемпіон регенерації

Чемпіоном у цій справі прийнято вважати хробака «плосковика» чи «планарію». Якщо цю істоту розрізати на дві рівні половини, то на одній половині регенерується хвіст, що бракує, а на іншій - голова, що бракує. Організм хробака якось розуміє, що йому потрібно відростити. Якщо на передньому та задньому кінцях цієї істоти зробити невеликі розрізи, то у нього відростуть другі хвіст та голова. Найцікавіше, що навіть із 1/280 частини тіла «плосковика» вийде самостійна, повністю розвинена, здорова жива істота.

Історія вивчення регенерації

Вчених завжди цікавило, як тварини навчилися регенерувати втрачені частини тіла. Людині теж не завадила б така можливість. Фахівці у різних галузях науки проводили експерименти, щоб вивести закони цієї надприродної навички.

Першим, хто впритул підійшов до вивчення регенерації, був француз Р. А. Реомюр. Саме він вигадав термін «регенерація» і почав використовувати його. В 1712 опублікували його першу роботу, пов'язану з регенерацією кінцівок у ракоподібних. Колеги скептично сприйняли праці Реомюра, через що вченого зникло бажання далі займатися вивченням регенерації.

Феноменальною здатністю знову зацікавилися через 30 років. Досліди продовжив А. Трабле. Саме він виявив найзагадковішу істоту, здатну регенерувати, і проводив на ній досліди (йдеться про «плосковик», описаний вище). Вчений довго не міг визначити, на кому він експериментує. Істота виглядала як порожнє всередині стебло з щупальцями та присоскою, якою воно прикріплювалося до стінки акваріума. Пізніше виявилося, що в руках Абраама знаходився хижак, причому дуже цікавий.

Окремі фрагменти тіла піддослідного швидко перетворювалися на нового повноцінного хижака. На місці розрізів відростали нові частини тіла, через що істота ставала схожою на фантастичного монстра. Трабле назвав істоту «гідрою».

Досліди Трабле не залишилися поза увагою. Шоковані вчені намагалися повторити їх на всьому, що рухалося. Незабаром у світі з'явилася ціла група живих істот, здатних відновлюватись. Протягом кількох десятиліть до неї входили лише найпростіші організми, але потім вчені дізналися, що птахи можуть відрощувати новий дзьоб, а щури – відрізаний хвіст.

Завдяки чому організми можуть регенеруватись?

Вчені виявили, що якщо тритон, наприклад, втратить кінцівку, то на пошкодженій ділянці клітини різних тканин втрачають ознаки відмінності. Вдруге народжені клітини називають тепер «бластімою». Їх особливістю є прискорене та посилене поділ. Ці «бластеми» визначають своє призначення залежно від того, якій частині тіла вони потрібніші.

На регенерацію можна вплинути. Вчені з'ясували, що якщо під час відновлення лапки жаби впливати на новонароджені вдруге клітини кислотою вітаміну А, то замість однієї кінцівки у жаби зросте кілька. До речі, досліди на холоднокровних проводяться тому, що навичка розвинена найкраще саме у них. Чомусь теплокровні не навчили відновлювати значні ділянки тіла.

Регенерація у людини

Як відомо, людина не може відростити собі нову кінцівку. Але регенерувати його організм таки вміє. Найпростішою регенерацією можна назвати загоєння рани тощо. Людина не може повноцінно відновлювати втрачені кінцівки з кількох причин.

Доктор наук у галузі біології Петро Гаряєв вважає, що вміння регенерувати в нас послабилося під час еволюції, оскільки людина завжди була захищеною від зовнішніх впливів, ніж інші живі істоти. Ми маємо завидну витривалість, можемо швидко знаходити вихід із будь-якої ситуації, легко пристосовуємося до нових умов. Через це повна регенерація нам не потрібна. Вона збереглася у нас частково, завдяки чому ростуть нігті та волосся, гояться рани, відновлюється обпалена або обдерта шкіра.

Чи можна змусити організм людини регенерувати

Повернемося до «бластеми». Якби в людини були такі клітини, то теоретично вона могла б регенерувати свої кінцівки та все інше, що можуть відновлювати холоднокровні. У людському організмі є два види клітин, здатних регенерувати. Це клітини крові та печінки.

Під час розвитку ембріона частина клітин утримується від спеціалізації. Ці клітини називаються стовбуровими. Саме вони можуть поповнювати запаси крові та відновлювати тканини печінки, за потреби. Стовбурові клітини, що знаходяться в кістковому мозку, можуть перетворюватися на м'язи, тканини, кістки або хрящі. Завдяки цьому їх можна назвати своєрідною «бластімою».

Вчені вже намагаються перевірити досвідченим шляхом, чи можна в людині розвинути здатність регенерувати великі ділянки тіла за допомогою програмування стовбурових клітин. Для цього вони беруть дані клітини та впливають на них певним чином у лабораторних умовах, намагаючись змусити видозмінюватися у потрібному напрямку. Більше того, вченим уже виходить вирощувати органи зі стовбурових клітин. Залишилося лише навчитися вирощувати повнорозмірні органи, здатні самостійно функціонувати. Саме із цим виникають проблеми.

Справа в тому, що те, що вдається крихітному організму, дуже складно здійснити великому людському. Теоретично ми можемо вчинити як тритони: регенерувати маленьку ручку чи ніжку, після чого її вирощувати. Але тритонам на це потрібно не більше місяця, а нам – близько 20 років.

До речі, добувати вищеописані клітини дуже складно та дорого. Такі клітини в максимальній кількості знаходяться в кістковому мозку тазових кісток, але у дорослої людини стовбурові клітини втрачають свою функціональність. Найперспективнішими вважаються стовбурові клітини, отримані з пуповинної крові. Після пологів можна зібрати близько 50 мл такої крові. З кожного мл можна отримати всього 1 мільйон стовбурових клітин, і тільки 1% з них виявляються придатними для регенерації. Тому, щоб розвинути людську регенерацію, вченим доведеться навчитися створювати стовбурові клітини в лабораторії або змусити інші органи. людського тілавиробляти їх. На щастя, наука не стоїть на місці. Можливо, колись людина навчиться відновлюватися подібно до тритона або навіть «плосковика».