Регенериращи свойства какво. Медицинска енциклопедия - Регенерация

В човешкото тяло протичат невидими с невъоръжено око процеси на клетъчно делене, самообновяване и заместване - тяхната регенерация. Така настъпва растеж, съзряване и когато тези процеси се забавят или спрат напълно, настъпва стареене и смърт.

Видове клетъчна регенерация

Физиологичната регенерация е процес на обновяване на вътреклетъчни структури, клетки, тъкани и органи. Това се случва в епитела на лигавиците, роговицата, кръвта, костния мозък и епидермиса. Всеки може да види това на примера на косата и ноктите. Физиологичната регенерация протича с различна скорост. Например, епителните клетки на тънките черва се обновяват за 48 часа, този процес е много по-бавен в тъканите на бъбреците и черния дроб, а в нервните тъкани регенерацията чрез клетъчно делене изобщо не се случва.

При физиологичната клетъчна регенерация се разграничават възстановителни и разрушителни фази. Последното означава, че разпадните продукти на едни клетки стимулират попълването на други. Учените предполагат, че хормоните играят специална роля в процесите на клетъчно обновяване. Благодарение на физиологичната регенерация на клетките се поддържа и осигурява постоянното функциониране на всички органи и системи на човешкото тяло.

Репаративната регенерация е процесът на възстановяване на клетките след всякакви нарушения. Повечето ясен примерза всяко лице - заздравяване на рана на пръста и др. При животните и растенията това е още по-силно изразено – например опашката на гущера.

Фактори, влияещи върху клетъчната регенерация

За да могат вътреклетъчните структури и клетки да могат да се регенерират физиологично в процеса на биосинтеза на нуклеинови киселини, протеини и липиди, те се нуждаят от вещества, които влизат в тялото от вода, въздух и храна. Това са аминокиселини, мононуклеоиди, микроелементи, витамини и много други.

Факторите, които забавят или спират репаративната и физиологичната регенерация на клетките са следните: некачествена храна; замърсяване на въздуха, водата, почвата ( фактор на околната среда); наранявания; изгаряния; възпалителни процеси; нарушаване на кръвообращението в органите и системите на тялото; психо-емоционално пренапрежение (стрес).

За стимулиране на процесите на физиологична и репаративна регенерация на клетките фармаколозите са разработили следните препарати: витаминни препарати (витамини В, С, А и др.);

анаболни стероиди (феноболин, метандростенол); нестероидни анаболи (метилурацил, рибоксин и др.); имуномодулатори (продигиозан, левамизол и др.); биогенни стимуланти (алое, хумисол, пелоидин и др.); стимуланти за регенерация от животински и растителен произход (апилак, питка, масло от ела, масло от морски зърнастец, церебролизин, румалон, солкосерил и др.).

Тези стимуланти се използват за лечение на различни заболявания, обикновено в комбинация с други лекарства под формата на таблетки, венозни и мускулни инжекции, мехлеми.

Лекарят ги предписва, като взема предвид индивидуалните характеристики на тялото на пациента, тъй като някои от тях съдържат хормони, а някои са просто токсични, по-специално анаболни стероидни лекарства.

Бадердинов Р.Р.

Докладът прави кратък преглед на постиженията на регенеративната медицина. Какво представлява регенеративната медицина и доколко е реалистично да приложим нейните разработки в нашия живот? Колко скоро можем да ги използваме? На тези и други въпроси се прави опит да се отговори в тази работа.

регенерация

регенеративна медицина

стволови клетки

цитогени

възстановяване

генетика

наномедицина

геронтология

Какво знаем за регенеративната медицина? За повечето от нас темата за регенерацията и всичко свързано с нея е силно свързана с фантастични сюжети на игрални филми. Наистина, поради ниската осведоменост на населението, което е много странно, предвид постоянната актуалност и жизненоважно значение този проблем, хората имат доста твърдо мнение: репаративната регенерация е изобретение на сценаристите и писателите на научна фантастика. Но дали е така? Възможността за човешка регенерация наистина ли е нечие изобретение, за да се създаде по-сложен сюжет?

Доскоро се смяташе, че възможността за репаративна регенерация на тялото, която възниква след увреждане или загуба на която и да е част от тялото, е загубена от почти всички живи организми в процеса на еволюция и, като следствие, усложняването на структурата на тялото, с изключение на някои същества, включително земноводни. Едно от откритията, които силно разтърсиха тази догма, беше откриването на гена p21 и неговите специфични свойства: блокиране на регенеративните способности на тялото, от група изследователи от Wistar Institute, Филаделфия, САЩ (The Wistar Institute, Philadelphia).

Експерименти върху мишки са показали, че гризачи без ген p21 могат да регенерират загубени или увредена тъкан. За разлика от обикновените бозайници, при които раните зарастват чрез образуване на белези, генетично модифицираните мишки с увредени уши образуват бластема на мястото на раната – структура, свързана с бърз растеж на клетките. На входа на регенерацията от бластемата се образуват тъкани на възстановяващия се орган.

Според учените при отсъствието на гена p21 клетките на гризачите се държат като регенериращи ембрионални стволови клетки. Ане като зрели клетки на бозайници. Тоест те растат нова тъкан, вместо да възстановяват увредената тъкан. Тук би било уместно да си припомним, че същата схема на регенерация присъства и при саламандрите, които имат способността да израстват отново не само опашката, но и изгубените крайници, или uplanaria, червеи за мигли, които могат да бъдат нарязани на няколко части и нова планария ще израсне от всяко парче.

Според предпазливите забележки на самите изследователи следва, че теоретично дезактивирането на гена p21 може да предизвика подобен процес в човешкото тяло. Разбира се, заслужава да се отбележи, че генът p21 е тясно свързан с друг ген, p53. който контролира деленето на клетките и предотвратява образуването на тумори. В нормалните възрастни клетки p21 блокира клетъчното делене в случай на увреждане на ДНК, така че мишките, при които е бил деактивиран, са изложени на по-голям риск от рак.

Но въпреки че изследователите откриха големи количества увреждане на ДНК в експеримента, те не откриха следи от рак: напротив, мишките засилиха механизма на апоптоза, програмираното „самоубийство“ на клетките, което също предпазва от образуването на тумори. Тази комбинация може да позволи на клетките да се делят по-бързо, без да се превръщат в ракови.

Избягвайки далечни заключения, отбелязваме, че самите изследователи говорят само за временно деактивиране на този ген, за да се ускори регенерацията: „Докато едва започваме да разбираме последствията от тези открития, може би един ден ще можем да ускорим изцеление при хора чрез временно инактивиране на гена p21". Превод: „Ние едва сега започваме да разбираме пълните последици от нашите открития и може би един ден ще можем да ускорим изцелението при хората, като временно деактивираме гена p21.“

И това е само един от многото възможни начини. Нека разгледаме други опции. Например, една от най-известните и рекламирани, отчасти с цел получаване на големи печалби от различни фармацевтични, козметични и други компании, са стволовите клетки (СК). Най-често споменаваните са ембрионалните стволови клетки. Много хора са чували за тези клетки, те помагат да се печелят много пари; много хора им приписват наистина фантастични свойства. И така, какви са те? Нека се опитаме да внесем малко яснота по този въпрос.

Ембрионалните стволови клетки (ESC) се отнасят до непрекъснато пролифериращите ниши на стволови клетки на вътрешната клетъчна маса или ембриопласта на бластоциста на бозайник. Всеки тип специализирана клетка може да се развие от тези клетки, но не и независим организъм. Ембрионалните стволови клетки са функционално еквивалентни на ембрионалните зародишни клетъчни линии, получени от първични ембрионални клетки. Отличителните свойства на ембрионалните стволови клетки са способността им да се поддържат в недиференцирано състояние в култура за неограничено време и способността им да се развиват във всякакви клетки на тялото. Способността на ESCs да създават голямо разнообразие от типове клетки ги прави полезен инструмент за основни изследвания и източник на клетъчни популации за нови терапии. Терминът „ембрионална стволова клетъчна линия“ се отнася до ESC, които са били поддържани в култура за дълго време (месеци или години) при лабораторни условия, в които те пролиферират без диференциация. Има няколко добри източнициосновна информация за стволовите клетки, въпреки че публикуваните обзорни статии бързо остаряват. Един от полезни източнициинформация - уебсайт на Националния здравен институт на САЩ ( Национални институтина здравеопазването (NIH), САЩ).

Характеристики на различни популации от стволови клетки и молекулярни механизмикоито подкрепят техния уникален статус, все още се проучват. В момента има два основни вида стволови клетки - възрастни и ембрионални стволови клетки. Нека подчертаем три важни функциикоито отличават ESC от други видове клетки:

1.ESC експресират сплурипотентни клетъчно-асоциирани фактори като Oct4, Sox2, Tert, Utfl и Rex1 (Carpenter and Bhatia 2004).

2.ESC са неспециализирани клетки, които могат да се диференцират в клетки със специални функции.

3. ESC могат да се самоподновяват чрез множество разделения.

ESCs се поддържат in vitro в недиференцирано състояние чрез стриктно спазване на определени условия на култивиране, които включват наличието на левкемичен инхибиторен фактор (LIF), който предотвратява диференциацията. Ако LIF се отстрани от околната среда, ESCs започват да се диференцират и образуват сложни структури, наречени ембрионални тела и съставени от различни видове клетки, включително ендотелни, нервни, мускулни и хемопоетични прогениторни клетки.

Нека се спрем отделно на механизмите на работа и регулиране на стволовите клетки. Специалните характеристики на стволовите клетки се определят не от един ген, а от цял ​​набор от тях. Възможността за идентифициране на тези гени е пряко свързана с разработването на метод за култивиране на ембрионални стволови клетки in vitro, както и с възможността за използване на съвременни методи на молекулярната биология (по-специално използването на инхибиращия левкемия фактор LIF).

В резултат на съвместни изследвания на Geron Corporation и Celera Genomics бяха създадени cDNA библиотеки от недиференцирани ESCs и частично диференцирани клетки (cDNA се получава чрез синтез на базата на молекула mRNA, комплементарна на молекула ДНК, използвайки ензима обратна транскриптаза). При анализиране на данни за секвениране на нуклеотидни последователности и генна експресия бяха идентифицирани повече от 600 гена, чието включване или изключване разграничава недиференцираните клетки, и беше съставена картина на молекулярните пътища, по които се извършва диференциацията на тези клетки.

Понастоящем е обичайно да се разграничават стволовите клетки по тяхното поведение в културата и по химически маркери на клетъчната повърхност. Въпреки това, гените, отговорни за проявата на тези характеристики, остават неизвестни в повечето случаи. Изследванията обаче направиха възможно идентифицирането на две групи гени, които дават на стволовите клетки прекрасни свойства. От една страна, свойствата на стволовите клетки се проявяват в специфична микросреда, известна като ниша на стволовите клетки. Чрез изследване на тези клетки, които обграждат, подхранват и поддържат стволови клетки в недиференцирано състояние, бяха открити около 4000 гена. Освен това тези гени са били активни в клетките на микросредата и неактивни във всички останали.
клетки.

В изследване на ембрионални стволови клетки от яйчник на Drosophila е идентифицирана сигнална система между стволови клетки и специализирани „нишови“ клетки. Тази сигнална система определя самообновяването на стволовите клетки и посоката на тяхната диференциация. Регулаторните гени в нишовите клетки предоставят инструкции на гените на стволовите клетки, които определят по-нататъшния път на тяхното развитие. Тези и други гени произвеждат протеини, които действат като превключватели, които започват или спират деленето на стволови клетки. Установено е, че взаимодействието между нишовите клетки и стволовите клетки, което определя тяхната съдба, се медиира от три различни гена - piwi, pumilio (pum) и bam (bag of marbles). Доказано е, че за успешното самообновяване на ембрионалните стволови клетки трябва да се активират гените piwi и pum, докато генът bam е необходим за диференциация. Допълнителни проучвания показват, че генът piwi е част от група гени, участващи в развитието на стволови клетки различни организми, принадлежащи както към животинското, така и към растителното царство. Гени, подобни на piwi (те се наричат ​​в този случай MIWI и MILI), pum и bam също се срещат при бозайници, включително хора. Въз основа на тези открития авторите предполагат, че генът piwi на нишовите клетки осигурява разделянето на зародишните клетки и ги поддържа в недиференцирано състояние чрез потискане на експресията на bum гена.

Трябва да се отбележи, че базата данни с гени, които определят свойствата на стволовите клетки, се актуализира постоянно. Пълният каталог на гените на стволовите клетки би могъл да подобри тяхната идентификация и също така да изясни как функционират тези клетки, което би осигурило диференцирани клетки, необходими за терапевтични приложения, и също така ще предостави нови възможности за разработване на лекарства. Значението на тези гени е голямо, тъй като те осигуряват на тялото способността да се самосъхранява и да регенерира тъканите.

Тук учителят може да попита: „Докъде са напреднали учените в практическото приложение на тези знания?“ Използват ли се в медицината? Има ли изгледи? по-нататъчно развитиев тези посоки? За да отговорим на тези въпроси, ще направим кратък преглед на научните разработки в тази насока, и двете стари, което не трябва да е изненадващо, тъй като изследванията в областта на регенеративната медицина се провеждат от дълго време, поне от началото на 20 век, както и напълно нови, понякога много необичайни и екзотични.

Като начало отбелязваме, че още през 80-те години на 20 век в СССР в Института по еволюционна екология и морфология на животните на името на. Северцев Академия на науките на СССР, в лабораторията на A.N. Студитски провежда експерименти: натрошени мускулни влакна се трансплантират в увредената област, която впоследствие се възстановява и принуждава регенерацията на нервната тъкан. Извършени са стотици успешни операции на хора.

По същото време в Института по кибернетика. Глушков в лабораторията на проф. Л.С. Алеев създаде електростимулатор на мускулите - Meoton: импулсът на движение на здрав човек се усилва от устройството и се насочва към засегнатия мускул на неподвижен пациент. Мускулът получава команда от мускула и кара неподвижния да се съкращава: тази програма се записва в паметта на устройството и след това пациентът може да работи сам. Трябва да се отбележи, че тези разработки са направени преди няколко десетилетия. Очевидно именно тези процеси са в основата на програмата, независимо разработена и прилагана и до днес от V.I. Дикулем. Повече информация за тези разработки можете да намерите в документалния филм „Стотата мистерия на мускула“ на Юрий Сенчуков, Центрнаучфилм, 1988 г.

Отделно отбелязваме, че в средата на 20-ти век група съветски учени под ръководството на L.V. Полежаев провежда изследвания с успешно практическо приложение на техните резултати върху регенерацията на костите на черепния свод на животни и хора; Площта на дефекта достигна до 20 квадратни сантиметра. Ръбовете на дупката бяха запълнени с натрошена костна тъкан, което предизвика процес на регенерация, при който увредените участъци бяха възстановени.

В тази връзка би било уместно да си припомним така наречения „Случай Спивак“ - образуването на хистолната фаланга на пръста на шестдесетгодишен мъж, когато пънът е бил третиран с компоненти на извънклетъчния матрикс (а коктейл от молекули), който беше прах от свински мехур (това беше споменато в седмичното аналитично предаване „В центъра на събитията“ на държавния телевизионен канал TV Center).

Също така бих искал да се съсредоточа върху такъв ежедневен и познат обект като сол (NaCl). Лечебните свойства на морския климат, местата, с високо съдържаниесол във въздуха и във въздуха, като Мъртво морев Израел или Сол-Илецк в Русия, солни мини, широко използвани в болници, санаториуми и курорти по света. Спортистите и хората, водещи активен начин на живот, са познати и солени баниизползвани при лечение на мускулно-скелетни травми. Каква е тайната на тези удивителни свойства? обикновена сол? Както откриха учени от университета Тъфтс (САЩ), за процеса на възстановяване на отрязана или отхапана опашка, поповите лъжички се нуждаят сол. Ако го поръсите върху рана, опашката ще израсне по-бързо, дори ако вече се е образувала белег (белег). При наличието на сол ампутираната опашка израства отново, но липсата на натриеви йони блокира този процес. Разбира се, трябва да се препоръча да се въздържате от неограничена консумация на сол, с надеждата да ускорите лечебния процес. Многобройни изследвания ясно показват вредата, която прекомерният прием на сол причинява на тялото. Очевидно, за да инициират и ускорят процеса на регенерация, натриевите йони трябва да достигнат до увредените зони по други пътища.

Говорейки за съвременната регенеративна медицина, обикновено има две основни направления. Привържениците на първия път се занимават с отглеждане на органи и тъкани отделно от пациента или върху самия пациент, но на друго място (например на гърба), след което ги трансплантират в увредената област. Началният етап в развитието на тази посока може да се счита за решение на проблема с кожата. Традиционно новата кожна тъкан се взема от пациенти или мъртви тела, но днес кожата може да се отгледа в огромни количества. Суровият материал от нежелана кожа се взема от новородени бебета. Ако едно малко момченце бъде обрязано, от това парче може да се направи огромно количество жива тъкан. Изключително важно е да вземете кожата за отглеждане на новородени, клетките трябва да са възможно най-млади. Тук може да възникне естествен въпрос: защо това е толкова важно? Факт е, че за да се удвои ДНК по време на клетъчното делене, ензимите, заети от тези ензими във висшите организми, изискват специално проектирани крайни участъци от хромозоми, теломери. Именно към него е прикрепен праймерът на РНК, с който започва синтезата на втората верига на всяка верига от двойната спирала на ДНК. В този случай обаче втората верига е по-къса от първата с площта, която е била заета от праймера на РНК. Теломерът се скъсява, докато стане толкова малък, че праймерът на РНК вече не може да се прикрепи към него и циклите на клетъчно делене спират. С други думи, колкото по-млада е клетката, толкова повече деления ще се появят, преди възможността за тези деления да изчезне. По-специално, през 1961 г. американският геронтолог Л. Хейфлик установи, че "ин витро" клетките на кожата - фибробластите - могат да се разделят не повече от 50 пъти. От една препуциума можете да отгледате 6 футболни игрища от кожна тъкан (приблизителна площ - 42840 квадратни метра).

Впоследствие е разработена специална пластмаса, която е биоразградима. Използван е за направата на имплант на гърба на мишка: пластмасова рамка, формована във формата на човешко ухо, покрита с живи клетки. По време на процеса на растеж клетките се придържат към влакната и приемат необходимата форма. С течение на времето клетките започват да доминират и образуват нова тъкан (например хрущял ушна мида). Друг вариант този метод: имплант на гърба на пациента, който представлява рамка с необходимата форма, се засява със стволови клетки от определена тъкан. След известно време този фрагмент се отстранява от гърба и се имплантира на място.

В случай на вътрешни органи, състоящи се от няколко слоя клетки от различни видове, е необходимо да се използват малко по-различни методи. Първият вътрешен орган, който беше отгледан и впоследствие успешно имплантиран, беше пикочният мехур. Това е орган, който изпитва огромно механично натоварване: около 40 хиляди литра урина преминават през пикочния мехур през целия живот. Състои се от три слоя: външен - съединителната тъкан, средна - мускулна, вътрешна - лигавица. Пълният пикочен мехур съдържа приблизително 1 литър урина и има формата на надут балон. За отглеждането му беше направена рамка от пълен пикочен мехур, върху който слой по слой бяха посяти живи клетки. Това беше първият орган, отгледан изцяло от жива тъкан.

Същата пластмаса, спомената по-горе, е използвана за възстановяване на увредения гръбначен мозък на лабораторни мишки. Принципът тук беше същият: пластмасовите влакна бяха навити на сноп и върху него бяха засети ембрионални клетки. нервни клетки. В резултат празнината беше затворена с нова тъкан и всички двигателни функции бяха напълно възстановени. Достатъчно пълен прегледцитиран в документалния филм на BBC „Супермен. Самолечение."

За да бъдем честни, отбелязваме, че самият факт на възможността за пълно възстановяване на двигателните функции след тежки наранявания, до пълно прекъсване на гръбначния мозък, в допълнение към единични ентусиасти като V.I. Дикул, е доказано от руски учени. Те предложиха и ефективен метод за рехабилитация на такива хора. Въпреки фантастичния характер на такова твърдение, бих искал да отбележа, че анализирайки изявленията на светилата на научната мисъл, можем да заключим, че в науката няма и не може да има аксиоми, има само теории, които винаги могат да бъдат променени. или опровергани. Ако една теория противоречи на фактите, тогава теорията е грешна и трябва да бъде променена. Тази проста истина, за съжаление, много често се пренебрегва, и основен принципнаука: „Съмнявайте се във всичко“ - придобива чисто едностранен характер - само по отношение на новото. В резултат на това най-новите техники, които могат да помогнат на хиляди и стотици хиляди хора, са принудени да пробиват празна стена в продължение на години: „Това е невъзможно, защото е невъзможно по принцип“. За да илюстрирам горното и да покажа докъде и колко отдавна е стигнала науката, ще дам кратък откъс от книгата на Н.П. Бехтерева „Магията на мозъка и лабиринтите на живота“, един от онези специалисти, които са пионери в разработването на този метод. „Пред мен на количката лежеше синеок мъж на 18-20 години (Ч-ко), с маса тъмнокафява, почти черна коса. „Свийте крака си, издърпайте се. Сега го изправете. Другата беше командвана от ръководителя на групата за стимулация на гръбначния мозък, неформален лидер. Колко трудно, колко бавно се движеха краката! Какъв огромен стрес костваше това на пациента! Всички искахме да помогнем толкова много! И все пак краката се движеха, движеха се според заповедите: лекарят, самият пациент - няма значение, важно е - според заповедите. Ана операциягръбначният мозък в областта D9-D11 беше буквално изгребен с лъжици. След като афганистанският куршум премина през гръбначния мозък на пациента, настана бъркотия. Афганистан превърна красивия младеж в озлобено животно. И все пак, след стимулация, извършена по метода, предложен от същия неформален лидер S.V. Медведев, много се е променило във висцералните функции.

какво не можеш да направиш Не може да се откажеш от пациент само защото в учебниците все още не е включено всичко, което специалистите могат да правят днес. Същите лекари, които видяха пациента и видяха всичко, бяха изненадани: „Е, за бога, другари учени, разбира се, вие имате наука там, но има пълно прекъсване на гръбначния мозък, какво можете да кажете?!” Като този. Видяхме и не видяхме. Има научен филм, всичко е заснето.

Колкото по-рано започне стимулацията след увреждане на мозъка, толкова по-вероятен е ефектът. Въпреки това, дори в случаи на дългогодишни наранявания, много може да се научи и направи.

При друг пациент електроди бяха вкарани в горната и долната част на гръбначния мозък. Травмата беше отдавнашна и никой от нас не се изненада, че електромиелограмата (електрическата активност на гръбначния мозък) на електродите под счупването не беше записана, линиите бяха напълно прави, сякаш апаратът не беше включен. И изведнъж (!) - не, не съвсем внезапно, но изглежда "внезапно", тъй като това се случи след няколко сесии на електрическа стимулация - електромиелограмата на електродите под пълното, дългогодишно (6 години) прекъсване започна да се появява , засилват се и накрая достигат характеристики на електрическа активност над прекъсването! Това съвпадна с клинично подобрение на състоянието на тазовите функции, което, естествено, много зарадва не само лекарите, но и пациента, който иначе психологически и физически се адаптира добре към своето трагично настояще и бъдеще. Беше трудно да се очаква повече. Мускулите на краката атрофираха, пациентът се движеше на количка, а ръцете му поемаха всичко, което можеха. Но тук, при развитието на положителни и отрицателни събития, въпросът не беше без промени в цереброспиналната течност. Взет от областта на пациента под счупването, той отравя клетките в културата и е цитотоксичен. След стимулация цитотоксичността изчезва. Какво се случи с гръбначния мозък под прекъсването преди стимулацията? Съдейки по горното съживяване, той (мозъкът) не е умрял. По-вероятно той спеше, но спеше като под анестезия от токсини, спеше в „мъртъв“ сън - в електроенцефалограмата нямаше будност или сънна активност.

В същата посока има и най-екзотичните начини, като триизмерен биопринтер, създаден в Австралия, който вече печата кожа, а в близко бъдеще, според разработчиците, ще може да печата цели органи. Работата му се основава на същия принцип, както в описания случай на създаване на пикочен мехур: засяване на живи клетки слой по слой.

Второто направление на регенеративната медицина може грубо да се опише с една фраза: „Защо да отглеждате нови неща, ако можете да поправите старите?“ Основната задача на привържениците на тази посока е възстановяването на увредените зони от самия организъм, като се използват неговите резерви, скрити възможности (струва си да си припомним началото на тази статия) и някои външни намеси, главно под формата на доставка допълнителни ресурси и строителни материали за ремонт.

Възможни варианти и тук голям брой. Като начало трябва да се отбележи, че според някои оценки всеки орган от раждането има резерв от резервни стволови клетки от приблизително 30%, които се изразходват през целия живот. Съответно, според някои геронтолози, видовата граница на човешкия живот е 110-120 години. Следователно биологичният резерв на човешкия живот е 30-40 години, като се вземат предвид руските реалности, тези цифри могат да бъдат увеличени до 50-60 години. Друг е въпросът какво съвременни условияживотът не е благоприятен за това: изключително плачевното и всяка година влошаващо се състояние на околната среда; силен и по-важното - постоянен стрес; огромен умствен, интелектуален и физическа активност; депресивното състояние на местната медицина, по-специално руската; фокусът на фармацевтичните продукти не е да помага на хората, а да генерира свръхпечалби и много повече, те са напълно изтощени човешкото тяломоментът, в който на теория трябва да започне пикът на нашите сили и възможности. Този резерв обаче може значително да помогне при възстановяване от нараняване и лечение. тежки заболявания, особено в ранна детска и юношеска възраст.

Еван Снайдер, невролог в Бостънската детска болница (САЩ), отдавна изучава процеса на възстановяване на деца и бебета след различни нараняваниямозък. В резултат на своите изследвания той отбелязва най-мощните възможности за лечение на нервната тъкан на своите млади пациенти. Като пример нека дадем случай на осеммесечно бебе, претърпяло масивен инсулт. Още три седмици след инцидента той изпитва само лека слабост на левите крайници, а три месеца по-късно е регистрирана пълна липса на каквито и да било патологии. Специфичните клетки, открити от Snyder при изучаване на мозъчната тъкан, се наричат ​​невронни стволови клетки или ембрионални мозъчни клетки (ECM). Впоследствие бяха проведени успешни експерименти за въвеждане на ECM на мишки, страдащи от тремор. След инжекциите клетките се разпространяват в мозъчната тъкан и настъпва пълно излекуване.

Сравнително наскоро в САЩ, в Института по регенеративна медицина, в щата Северна Каролина, група изследователи, ръководени от Джеръми Лорънс, успяха да накарат сърцето на мишка, починала преди 4 дни, да бие. Други учени в страни по света се опитват, понякога доста успешно, да задействат механизми за регенерация, използвайки клетки, изолирани от ракови тумори. Тук трябва да се отбележи, че теломерите, вече споменати по-горе, са сексуални ракови клеткиВ процеса на делене те не се съкращават (по-точно, това се дължи на специален ензим - теломераза, който завършва скъсените теломери), което ги прави практически безсмъртни. Затова е така неочакван обратв историята на болестите на съня има абсолютно рационално начало (това беше споменато в седмичната аналитична програма „В центъра на събитията“ на държавния телевизионен канал TV Center).

Нека отделно да подчертаем създаването на хемобанки за събиране на кръв от пъпна връв на новородени, което е един от най-обещаващите източници на стволови клетки. Известно е, че кръвта от пъпна връв е богата на хематопоетични стволови клетки (HSC). Характерна особеност SCs, получени от кръв от пъпна връв, са значително по-сходни от възрастни SCs с клетки от ембрионални тъкани в такива параметри като биологична възрасти способността за възпроизвеждане. Кръвта от пъпна връв, получена от плацентата непосредствено след раждането на дете, е богата на SCs с по-големи пролиферативни способности в сравнение с клетките, получени от костен мозък или периферна кръв. Като всеки кръвен продукт, стволовите клетки от кръв от пъпна връв изискват инфраструктура за събиране, съхранение и определяне на годността за трансплантация. Пъпната връв се затяга 30 секунди след раждането на бебето, плацентата и пъпната връв се отделят, кръв от пъпна връвсъберете специален пакет. Пробата трябва да бъде поне 40 ml, за да се използва. Кръвта е тип HLA и култивирана. Незрели човешки кръвни клетки от пъпна връв с висока способност за пролиферация, размножаване извън тялото и оцеляване след трансплантация могат да се съхраняват замразени за повече от 45 години, след което след размразяване те с голяма вероятностостават ефективни при клинична трансплантация. Банки за кръв от пъпна връв съществуват по целия свят, като само в Съединените щати има повече от 30 и много повече частни банки. Националният здравен институт на САЩ спонсорира програма за изследване на трансплантацията на кръв от пъпна връв. Кръвният център в Ню Йорк има програма за плацентарна кръв, а Националният регистър на донорите на костен мозък има своя собствена изследователска програма.

Основно тази област се развива активно в САЩ, Западна Европа, Япония и Австралия. В Русия това само набира скорост; най-известната е хемобанката на Института по обща генетика (Москва). Броят на трансплантациите се увеличава всяка година и около една трета от пациентите вече са възрастни. Около две трети от трансплантациите се извършват на пациенти с левкемия, а около една четвърт - на пациенти с генетични заболявания. Частни банки за кръв от пъпна връв предлагат услугите си на двойки, очакващи раждането на дете. Те съхраняват кръв от пъпна връв за бъдеща употреба от донора или неговото семейство. Обществените банки за кръв от пъпна връв осигуряват ресурси за трансплантации от несвързани донори. Кръвта от пъпна връв и кръвта на майката се типизират според HLA антигени, проверяват се за липса на инфекциозни заболявания, определя се кръвна група и тази информация се съхранява в медицинската история и фамилната история на майката.

В момента се провеждат активни изследвания в областта на размножаването на стволови клетки, съдържащи се в единица кръв от пъпна връв, което ще позволи използването й при по-големи пациенти и ще позволи по-бързо присаждане на стволови клетки. Възпроизвеждането на стволови клетки от кръв от пъпна връв става с помощта на растежни фактори и хранене. Разработено от ViaCell Inc. технология, наречена селективна амплификация, прави възможно увеличаването на популацията на СК в кръвта от пъпна връв средно 43 пъти. Учени от ViaCell и университета в Дюселдорф в Германия описаха нова, наистина плурипотентна популация от човешки кръвни клетки от пъпна връв, която те нарекоха USSCs - неограничени соматични стволови клетки (Kogler et al 2004). Както in vitro, така и in vivo, USSC показват хомогенна диференциация в остеобласти, хондробласти, адипоцити и неврони, експресиращи неврофиламенти, протеини на натриевия канал и различни невротрансмитерни фенотипове. Въпреки че тези клетки все още не са използвани в терапията с човешки клетки, USSC от кръв от пъпна връв могат да регенерират различни органи, включително мозъка, костите, хрущялите, черния дроб и сърцето.

Друга важна област на изследване е изследването на способността на СК от кръв от пъпна връв да се диференцират в клетки от различни тъкани, в допълнение към хематопоетичните, и установяването на подходящи СК линии. Изследователи от Университета на Южна Флорида (USF, Тампа, Флорида) използваха ретиноева киселина, за да индуцират стволови клетки от кръв от пъпна връв да се диференцират в нервни клетки, което беше демонстрирано на генетично ниво чрез ДНК анализ. Тези резултати показват възможността за използване на тези клетки за лечение на невродегенеративни заболявания. Кръвта от пъпна връв за тази работа е предоставена от родителите на детето; той е обработен оборудван с съвременно ниво CRYO-CELL лаборатория и фракционирани замразени клетки бяха прехвърлени на учени от USF. Доказано е, че кръвта от пъпната връв е източник на много по-разнообразни прогениторни клетки, отколкото се смяташе досега. Може да се използва за лечение на невродегенеративни заболявания, включително в комбинация с генна терапия, травми и генетични заболявания. В близко бъдеще ще бъде възможно да се събира кръв от пъпна връв от деца, родени с генетични дефекти, да се използва генно инженерство за коригиране на дефекта и да се връща тази кръв на детето.

В допълнение към самата кръв от пъпна връв е възможно да се използват клетки от пъпна връв и периваскуларни клетки като източник на мезенхимни стволови клетки. Учени от Института по биоматериали и биомедицинско инженерство на Университета на Торонто (Торонто, Канада) са открили, че желеобразната съединителна тъкан около кръвоносните съдове на пъпната връв е богата на мезенхимни стволови клетки - прекурсори и може да се използва за производство на голям брой от тях за кратко време. Периваскуларните (заобикалящи кръвоносните съдове) клетки често се изхвърлят, тъй като фокусът обикновено е върху кръвта от пъпна връв, в която мезенхимните клетки се срещат при честота само една на 200 милиона. Но този източник на прогениторни клетки, който им позволява да се размножават, може значително да подобри трансплантациите на костен мозък.

Успоредно с това текат изследвания на вече откритите и търсене на нови начини за получаване на СК на възрастни хора. Те включват: млечни зъби, мозък, млечни жлези, мазнини, черен дроб, панкреас, кожа, далак или по-екзотичен източник - SC на невралния кръст от космени фоликули на възрастни. Всеки от тези източници има своите предимства и недостатъци.

Докато продължава дебатът относно етичния и терапевтичен потенциал на ембрионалните и възрастни СК, е открита трета група клетки, които играят роля в ключова роляв развитието на тялото и клетките, способни да се диференцират във всички основни видове тъкани. Клетките VENT (вентрално емигрираща неврална тръба) са уникални мултипотентни клетки, които се отделят от невралната тръба на ранни стадииембрионално развитие, след като тръбата се затвори, за да образува мозъка (Dickinson et al 2004). След това VENT клетките се движат по нервните пътища, като в крайна сметка завършват пред нервите и се разпръскват из цялото тяло. Те се придвижват заедно с черепните нерви към определени тъкани и се диспергират в тези тъкани, диференцирайки се в клетки на основните четири вида тъкани - нервна, мускулна, съединителен епител. Ако VENT клетките играят роля във формирането на всички тъкани, може би най-вече във формирането на връзки между централната нервна система и други тъкани - като се има предвид как тези клетки се движат пред нервите, сякаш им показват пътя. Нервите могат да се ръководят от определени знаци, останали след диференциацията на VENT клетките. Тази работа е извършена върху ембриони на пилета, патици и пъдпъдъци и се планира да бъде повторена в миши модел, който позволява подробни генетични изследвания. Тези клетки могат да се използват за изолиране на човешки клетъчни линии.

Други, напреднали и повечето обещаваща посокае наномедицина. Въпреки факта, че политиците обърнаха голямо внимание на всичко, което има частица „нано“ в името си само преди няколко години, тази посока се появи доста отдавна и вече бяха постигнати определени успехи. Повечето експерти смятат, че тези методи ще станат основни през 21 век. Американските национални институти по здравеопазване включиха наномедицината сред първите пет приоритетни области за развитие на медицината през 21 век. Национален институт Cancer USA ще прилага постиженията на наномедицината при лечението на рак. Робърт Фрейтос (САЩ), един от основателите на теорията за наномедицината, дава следната дефиниция: „Наномедицината е наука и технология за диагностициране, лечение и предотвратяване на заболявания и наранявания, намаляване на болката, както и запазване и подобряване на човешкото здраве с помощта на молекулярно технически средства и научни знанияомолекулна структура на човешкото тяло." Ерик Дрекслър, класик в областта на нанотехнологичните разработки и прогнози, назовава основните постулати на наномедицината:

1) не наранявайте тъканите механично;

2) не увреждат здравите клетки;

3) не предизвикват странични ефекти;

4) лекарствата трябва да се приемат независимо:

Усещам;

Планирам;

действайте.

Най-екзотичният вариант са така наречените нанороботи. Сред проектите на бъдещи медицински нанороботи вече има вътрешна класификация на макрофагоцити, респироцити, клотоцити, васкулоиди и други. Всички те са по същество изкуствени клетки, главно човешки имунитет или кръв. Съответно тяхната функционална цел пряко зависи от това какви клетки заместват. В допълнение към медицинските нанороботи, които засега съществуват само в съзнанието на учените и отделни проекти, по света вече са създадени редица технологии за наномедицинската индустрия. Те включват: целенасочена доставка на лекарства до болни клетки, диагностика на заболявания с помощта квантови точки, лаборатории на чип, нови бактерицидни средства.

Като пример, нека цитираме разработките на израелски учени в областта на лечението на автоимунни заболявания. Обект на тяхното изследване беше протеиновата матрична металопептидаза 9 (MMP9), която участва във формирането и поддържането на извънклетъчния матрикс - тъканни структури, които служат като рамка, върху която се развиват клетките. Тази матрица осигурява транспорт на различни химически вещества- от хранителни до сигнални молекули. Стимулира растежа и пролиферацията на клетките на мястото на увреждане. Но протеините, които го образуват, предимно MMP9, когато избягат от контрола на протеини, инхибиращи тяхната активност - ендогенни инхибитори на металопротеиназите (TIMPS), могат да станат причини за развитието на някои автоимунни заболявания.

Изследователите са се заели с въпроса как тези протеини могат да бъдат „умиротворени“, за да спрат автоимунните процеси точно при източника. Досега при решаването на този проблем учените се фокусираха върху намирането на химикали, които селективно блокират работата на MMPS. Този подход обаче има сериозни ограничения и сериозни странични ефекти- и биолозите от групата Irit Sagi решиха да подходят към проблема от синята страна. Те решават да синтезират молекула, която, когато бъде въведена в тялото, ще стимулира имунната система да произвежда антитела, подобни на протеините TIMPS. Този значително по-фин подход осигурява най-висока прецизност: антителата ще атакуват MMPS много порядъци по-селективно и по-ефикасно от всички химически съединения.

И учените успяха: те синтезираха изкуствен аналог на активното място на протеина MMPS9: цинков йон, координиран от три хистидинови остатъка. Инжектирането му в лабораторни мишки доведе до производството на антитела, които действат точно по същия начин, по който действат протеините TIMPS: чрез блокиране на навлизането в активното място.

Светът преживява бум на инвестициите в наноиндустрията. Повечето от инвестициите в нанотехнологиите идват от САЩ, ЕС, Япония и Китай. Броят на научните публикации, патенти и списания непрекъснато нараства. Има прогнози за създаването на стоки и услуги на стойност 1 трилион долара до 2015 г., включително създаването на до 2 милиона работни места.

В Русия Министерството на образованието и науката създаде Междуведомствен научно-технически съвет по проблема с нанотехнологиите и наноматериалите, чиято дейност е насочена към поддържане на технологичен паритет в бъдещия свят. За развитието на нанотехнологиите като цяло и наномедицината в частност. Подготвя се приемането на федерална целева програма за тяхното развитие. Тази програма ще включва обучението на редица специалисти в дългосрочен план.

Постиженията на наномедицината ще станат достъпни, според различни оценки, едва след 40-50 години. Самият Ерик Дрекслър определя цифрата 20-30 години. Но като се има предвид мащабът на работата в тази област и количеството пари, инвестирани в нея, все повече анализатори изместват първоначалните си оценки надолу с 10-15 години.

Най-интересното е, че такива лекарства вече съществуват, те са създадени преди повече от 30 години в СССР. Тласък за изследване в тази насока беше откриването на ефекта преждевременно стареенеорганизъм, който беше широко наблюдаван от военния персонал, особено от стратегическите ракетни сили, екипажите на атомни ракетни подводници и пилотите на бойната авиация. Този ефект се изразява в преждевременно разрушаване на имунната, ендокринната, нервната, сърдечно-съдовата, репродуктивната системи и зрението. Тя се основава на процеса на потискане на протеиновия синтез. Основният въпрос, пред който са изправени съветските учени, е: "Как да възстановим пълния синтез?" Първоначално е създадено лекарството "Тимолин", направено на базата на пептиди, изолирани от тимуса на млади животни. Това беше първото в света лекарство за имунната система. Тук виждаме същия принцип, който е в основата на процеса на производство на инсулин в началните етапи на разработване на методи за лечение захарен диабет. Но изследователите от отдела по структурна биология на Института по биоорганична химия, ръководен от Владимир Хавинсон, не спряха дотук. В лабораторията за ядрено-магнитен резонанс пространствен и химически структурипептидни молекули от тимуса. Въз основа на получената информация е разработен метод за синтез на къси пептиди, които имат определени свойства, подобни на естествените. Резултатът е създаването на поредица лекарства, наречени цитогени (други възможни имена: биорегулатори или синтетични пептиди; посочени в таблицата).

Списък на цитогените

Когато Институтът по биорегулация и геронтология в Санкт Петербург проведе експерименти с мишки и плъхове (приемът на цитоген започва през втората половина на живота), се наблюдава увеличение на живота с 30-40 %. Впоследствие беше извършено изследване и постоянно наблюдение на здравословното състояние на 300 възрастни хора, жители на Киев и Санкт Петербург, които приемаха цитоген на курсове два пъти годишно. Данните за тяхното благосъстояние бяха сравнени с регионалната статистика. Те наблюдават 2-кратно намаляване на смъртността и общо подобряване на благосъстоянието и качеството на живот. Като цяло, над 20 години използване на биорегулатори терапевтични меркиМинали са над 15 милиона души. Ефективността на използването на синтетични пептиди беше постоянно висока и, което е по-важно, не беше регистриран нито един случай на нежелана или алергична реакция. Лабораторията получава награди от Министерския съвет на СССР, авторите получават извънредни научни звания, докторски степени и картбланш в научната работа. Цялата извършена работа е защитена с патенти, както в СССР, така и в чужбина. Резултатите, получени от съветски учени, публикувани в чуждестранни научни списания, опровергаха международно признатите норми и ограничения, което неминуемо породи съмнения сред експертите. Проверките в Националния институт по стареене на САЩ потвърдиха висока ефективностцитогени. При експериментите се наблюдава увеличение на броя на клетъчните деления с добавяне на синтетични пептиди в сравнение с контролата с 42,5 %. Защо тази линия лекарства все още не е въведена на международния пазар на продажби, предвид липсата на чуждестранни аналози и този приоритет е временен, голям въпрос. Може би това трябва да бъде попитано от ръководството на RosNano, което в момента контролира всички разработки в областта на нанотехнологиите. Повече за тези развития можете да научите в документалния филм „Богоявление. Наномедицина и видовата граница на човека“ от Владислав Биков, филмова студия „Просвет“, Русия, 2009 г.

За да обобщим, можем да бъдем убедени, че човешката регенерация е реалност на нашите дни. Вече са събрани много данни, които разрушават дълбоко вкоренените стереотипи, наложили се в общественото мнение. Разработени са много различни техники за осигуряване на изцеление от болести, считани преди за нелечими поради техните дегенеративни свойства, както и успешно и пълно възстановяване на увредени или дори напълно изгубени органи и тъкани. Ние непрекъснато „полираме” досегашните и търсим нови и нови начини и средства за решаване на най-сложните проблеми на регенеративната медицина. Всичко, което вече е разработено сега, понякога учудва нашето въображение, помитайки всички наши обичайни представи за света, за себе си, за нашите възможности. В същото време си струва да осъзнаем, че описаното в тази статия е само малка частнатрупани научни знания към днешна дата. Работата продължава и е напълно възможно всички факти, представени тук, към момента на публикуване на статията, вече да са остарели или напълно неуместни и дори погрешни, както често се е случвало в историята на науката: това, което в даден момент е било смятан за неизменен В интерес на истината, в рамките на една година това може да се окаже заблуда. Във всеки случай фактите, представени в статията, вдъхват надежда за светло, щастливо бъдеще.

Библиография

1. Популярна механика [Електронен ресурс]: електронна версия, 2002-2011 г. - Режим на достъп: http://www.popmech.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
2. Уебсайт на Националния институт по здравеопазване (NIH), САЩ [Електронен ресурс]: официален уебсайт на NIH на САЩ, 2011 г. - Режим на достъп: http://stemcells.nih.gov/info/health/asp. (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
3. База от знания по биология на човека [Електронен ресурс]: Разработване и внедряване на база от знания: доктор на биологичните науки, професор Александров А.А., 2004-2011 г. - Режим на достъп: http://humbio.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари, 2012 г.).
4. Център за медико-биологични технологии [Електронен ресурс]: офици. Сайт - М., 2005. - Режим на достъп: http://www.cmbt.su/eng/about/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
5. 60 упражнения от Валентин Дикул + Методи за активиране на вътрешните резерви на човек = вашето 100% здраве / Иван Кузнецов - М.: AST; Санкт Петербург: Сова, 2009. - 160 с.
6. Наука и живот: месечно научно-популярно списание, 2011. - № 4. - С. 69.
7. Търговска биотехнология [Електронен ресурс]: онлайн журнал - Режим на достъп: http://www.cbio.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
8. Фондация "Вечна младост" [Електронен ресурс]: научно-популярни портал, 2009 г. - Режим на достъп: http://www.vechnayamolodost.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
9. Магията на мозъка и лабиринтите на живота / Н.П. Бехтерев. - 2-ро изд., доп. - М.: AST; Санкт Петербург: Сова, 2009. - 383 с.
10. Нанотехнологии и наноматериали [Електронен ресурс]: федерален интернет портал, 2011 г. - Режим на достъп: http://www.portalnano.ru/read/tezaurus/definitions/nanomedicine (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).

Библиографска връзка

Регенерацията (в патологията) е възстановяването на целостта на тъканите, увредени от някакъв болестен процес или външно травматично въздействие. Възстановяването се дължи на съседни клетки, запълване на дефекта с млади клетки и последващата им трансформация в зряла тъкан. Тази форма се нарича репаративна (компенсаторна) регенерация. В този случай са възможни два варианта за регенерация: 1) загубата се компенсира от тъкан от същия тип като тази, която е умряла (пълна регенерация); 2) загубата се заменя с млада съединителна (гранулационна) тъкан, която се превръща в белег (непълна регенерация), което не е регенерация в правилния смисъл, а заздравяване на тъканен дефект.

Регенерацията се предхожда от освобождаване на даден участък от мъртви клетки чрез ензимно стопяване и абсорбиране в лимфата или кръвта или чрез (виж). Продуктите на топене са един от стимулаторите на пролиферацията на съседни клетки. В много органи и системи има области, чиито клетки са източник на клетъчна пролиферация по време на регенерация. Например в скелетната система такъв източник е периостът, чиито клетки, когато се размножават, първо образуват остеоидна тъкан, която по-късно се превръща в кост; в лигавиците - клетки на дълбоко разположени жлези (крипти). Регенерацията на кръвните клетки се извършва в костния мозък и извън него в системата и нейните производни (лимфни възли, далак).

Не всички тъкани имат способността да се регенерират и то не в еднаква степен. По този начин мускулните клетки на сърцето не са способни да се възпроизвеждат, което води до образуването на зрели мускулни влакна, следователно всеки дефект в миокардните мускули се заменя с белег (особено след сърдечен удар). Когато мозъчната тъкан умира (след кръвоизлив, артериосклеротично размекване), дефектът не се замества от нервна тъкан, а се образува тъкан.

Понякога тъканта, която се появява по време на регенерацията, се различава по структура от оригинала (атипична регенерация) или нейният обем надвишава обема на мъртвата тъкан (хиперрегенерация). Този ход на процеса на регенерация може да доведе до растеж на тумора.

Регенерация (лат. regenerate - съживяване, възстановяване) - възстановяване на анатомичната цялост на орган или тъкан след смъртта на структурни елементи.

IN физиологични условияпроцесите на регенерация протичат непрекъснато с различна интензивност в различни органии тъкани, според интензивността на оцеляване на клетъчните елементи на даден орган или тъкан и замяната им с новообразувани. Формените елементи на кръвта и клетките се подменят непрекъснато покривен епителкожа, лигавици стомашно-чревния тракт, респираторен тракт. Цикличните процеси в женската репродуктивна система водят до ритмично отхвърляне и обновяване на ендометриума чрез неговата регенерация.

Всички тези процеси са физиологичният прототип на патологичната регенерация (наричана още репаративна). Характеристиките на развитието, хода и резултата от репаративната регенерация се определят от степента на тъканна смърт и естеството на патогенните влияния. Последното обстоятелство трябва да се има предвид, тъй като условията и причините за смъртта на тъканите са от съществено значение за процеса на регенерация и неговите резултати. Например, белезите след изгаряне на кожата имат особен характер, различен от белезите с друг произход; сифилитичните белези са груби, водят до дълбоки ретракции и обезобразяване на органа и др. За разлика от физиологичната регенерация, репаративната регенерация обхваща широк кръгпроцеси, водещи до компенсиране на дефекта, причинен от загубата на тъкан поради нейното увреждане. Разграничават се пълна репаративна регенерация - реституция (заместване на дефекта с тъкан от същия вид и същата структура като мъртвата) и непълна репаративна регенерация (запълване на дефекта с тъкан, която има по-големи пластични свойства от мъртвата). обикновена гранулационна тъкан и съединителна тъкан с по-нататъшното й превръщане в белег). Така в патологията регенерацията често означава изцеление.

Концепцията за регенерация също се свързва с концепцията за организация, тъй като и двата процеса се основават на общите закони за образуване на нова тъкан и концепцията за заместване, т.е. изместване и заместване на съществуваща тъкан с новообразувана тъкан (например заместване на кръвен съсирек с фиброзна тъкан).

Степента на пълнота на регенерацията се определя от два основни фактора: 1) регенеративния потенциал на дадена тъкан; 2) обемът на дефекта и същият или хетерогенен вид мъртва тъкан.

Първият фактор често се свързва със степента на диференциация на дадена тъкан. Въпреки това, самата концепция за диференциация и съдържанието на тази концепция са много относителни и сравнението на тъканите на тази основа с установяването на количествена степен на диференциация във функционално и морфологично отношение е невъзможно. Наред с тъканите, които имат висок регенеративен потенциал (например чернодробна тъкан, лигавици на стомашно-чревния тракт, хематопоетични органи и др.), има органи с незначителен потенциал за регенерация, при които регенерацията никога не е завършена пълно възстановяванезагубена тъкан (напр. миокард, централна нервна система). Съединителна тъкан, стенни елементи на най-малките кръвоносни съдове и лимфни съдове, периферни нерви, ретикуларна тъкан и нейните производни. Следователно пластичното дразнене, което е травма в широкия смисъл на думата (т.е. всичките му форми), преди всичко стимулира растежа на тези тъкани.

Обемът на мъртвата тъкан е от съществено значение за пълнотата на регенерацията, а количествените граници на тъканна загуба за всеки орган, които определят степента на възстановяване, са повече или по-малко известни емпирично. Смята се, че за пълнотата на регенерацията е важен не само обемът като чисто количествена категория, но и сложното разнообразие от мъртви тъкани (това се отнася особено за тъканната смърт, причинена от токсично-инфекциозни въздействия). За да обясним този факт, очевидно трябва да се обърнем към общите модели на стимулиране на пластичните процеси при патологични състояния: стимулаторите са продукти на самата тъканна смърт (хипотетични „некрохормони“, „митогенетични лъчи“, „трефони“ и др. ). Някои от тях са специфични стимулатори за клетките определен тип, други - неспецифични, стимулиращи най-пластичните тъкани. Неспецифичните стимуланти включват продукти от разпадането и жизнената активност на левкоцитите. Тяхното присъствие по време на реактивно възпаление, което винаги се развива със смъртта не само на паренхимните елементи, но и на съдовата строма, насърчава пролиферацията на най-пластичните елементи - съединителната тъкан, т.е. евентуалното развитие на белег.

Съществува обща схемапоследователност от процеси на регенерация, независимо от областта, в която се случва. При патологични състояния има регенерационни процеси в тесния смисъл на думата и лечебни процеси различен характер. Тази разлика се определя от естеството на тъканната смърт и селективната посока на действие на патогенния фактор. Чисти форми на регенерация, т.е. възстановяване на тъкан, идентична на изгубената, се наблюдават в случаите, когато само специфични паренхимни елементи на органа умират под въздействието на патогенно въздействие, при условие че имат висока регенеративна способност. Пример за това е регенерацията на епител на бъбречните тубули, селективно повреден от токсично излагане; регенерация на епитела на лигавиците по време на десквамация; регенерация на белодробни алвеолоцити при десквамативен катар; регенерация на кожния епител; ендотелна регенерация кръвоносни съдовеи ендокард и др. В тези случаи източникът на регенерация са останалите клетъчни елементи, чието размножаване, съзряване и диференциация води до пълно заместване на изгубените паренхимни елементи. Когато сложните структурни комплекси умират, възстановяването на загубената тъкан се извършва от специални области на органа, които са уникални центрове за регенерация. В чревната лигавица, в ендометриума, такива центрове са жлезисти крипти. Техните размножаващи се клетки покриват дефекта първо с един слой недиференцирани клетки, от които след това се диференцират жлези и се възстановява структурата на лигавицата. В скелетната система такъв регенерационен център е периостът, в покривния плосък епител- Малпигиев слой, в кръвоносната система - костен мозък и екстрамедуларни производни на ретикуларната тъкан.

Общият закон на регенерацията е законът на развитието, според който в процеса на неоплазма възникват млади недиференцирани клетъчни производни, които впоследствие преминават през етапи на морфологична и функционална диференциация до образуването на зряла тъкан.

Смъртта на области на орган, състоящ се от комплекс от различни тъкани, причинява реактивно възпаление (виж) по периферията. Това е адаптивен акт, тъй като възпалителната реакция е придружена от хиперемия и повишен тъканен метаболизъм, което насърчава растежа на новообразуваните клетки. В допълнение, възпалителните клетъчни елементи от групата на хистофагоцитите са пластичен материал за образуване на съединителна тъкан.

В патологията анатомичното заздравяване често се постига с помощта на гранулационна тъкан (виж) - етапът на ново образуване на фиброзен белег. Гранулационната тъкан се развива по време на почти всяка репаративна регенерация, но степента на нейното развитие и крайните резултати варират в много широки граници. Понякога това са нежни области на фиброзна тъкан, които са трудни за разграничаване по време на микроскопско изследване, понякога те са груби плътни нишки от хиалинизирана брадитрофична тъкан на белег, често подложени на калцификация (виж) и осификация.

В допълнение към регенеративния потенциал на дадена тъкан, естеството на нейното увреждане, нейният обем, важнов процеса на регенерация имат общи фактори. Те включват възрастта на субекта, естеството и характеристиките на храненето и общата реактивност на тялото. В случай на нарушения на инервацията или недостиг на витамини, обичайният ход на репаративната регенерация е нарушен, което най-често се изразява в забавяне на процеса на регенерация и забавяне на клетъчните реакции. Съществува и концепцията за фибропластична диатеза като конституционна характеристика на тялото да реагира на различни патогенни дразнения с повишено образуване на фиброзна тъкан, което се проявява чрез образуване на келоид (виж), адхезивна болест. В клиничната практика е важно да се вземат предвид общите фактори, за да се създадат оптимални условия за пълноценен процес на регенерация и заздравяване.

Регенерацията е един от най-важните адаптивни процеси, които осигуряват възстановяването на здравето и продължаването на живота при извънредни обстоятелства, причинени от болестта. Въпреки това, както всеки адаптивен процес, регенерацията на определен етап и по определени пътища на развитие може да загуби своето адаптивно значение и сама по себе си да създаде нови форми на патология. Обезобразяващите белези, които деформират орган и рязко нарушават неговата функция (например, цикатрична трансформация на сърдечните клапи в резултат на ендокардит), често създават тежка хронична патология, която изисква специални терапевтични мерки. Понякога новообразуваната тъкан надвишава количествено обема на мъртвата тъкан (суперрегенерация). В допълнение, във всеки регенерат има елементи на атипия, чиято остра тежест е етап на развитие на тумора (виж). Регенерация на отделни органи и тъкани – вижте съответните статии за органи и тъкани.

Регенерация на органи и тъкани, нейните видове

Регенерацията е процес на възстановяване на изгубени или увредени тъкани или органи.

Има два вида регенерация:

Физиологичен

Репаративни

Физиологичната регенерация се проявява във възстановяването на клетки и тъкани, които умират по време на нормалното функциониране на тялото.

Например формираните елементи на кръвта - червени кръвни клетки, бели кръвни клетки - непрекъснато умират и загубата на тези клетки се попълва в хемопоетичните органи.

През цялото време кератинизираните епидермални клетки се отхвърлят от повърхността на кожата и тяхното възстановяване се извършва непрекъснато.

Физиологичната регенерация включва смяна на косата и смяна на млечните зъби с постоянни.

Репаративната регенерация (на гръцки - възстановяване) се проявява във възстановяването на тъкани или органи, загубени поради увреждане.

Репаративната регенерация е в основата на заздравяването на рани и заздравяването на костите след фрактури. След изгаряне настъпва репаративна регенерация.

Съществуват следните методи за репаративна регенерация:

1. Епителизация

2. Епиморфоза

3. Морфалаксис

4. Ендоморфоза (или хипертрофия)

Епителизация– заздравяване на епителни рани. Регенерацията идва от повърхността на раната.

Повърхността на раната изсъхва, образувайки кора. Епителът по ръба на раната се удебелява поради увеличаване на обема на клетките и разширяване на междуклетъчните пространства. Образува се фибринов съсирек. Епителните клетки с фагоцитна активност мигрират дълбоко в раната. Наблюдава се огнище на митози. Епителните клетки от страните на раната растат под неживата некротична тъкан, отделяйки кората, покриваща раната.

Епиморфоза– метод на регенерация, който се състои в израстването на нов орган от ампутираната повърхност. Регенерацията идва от повърхността на раната.

Епиморфната регенерация може да бъде типична, ако възстановеният след ампутация орган не се различава от неповредения. Нетипично, когато възстановеният орган се различава по форма или структура от нормалния. Пример за типична регенерация е възстановяването на крайник в аксолот след ампутация. Аксолот (клас земноводни) – ларва на амбистома – обект на експериментална биология.

Пример за нетипична регенерация е регенерацията на крайник при някои видове гущери. В резултат на това вместо крайник се образува придатък, подобен на опашка.

Атипичната регенерация включва хетероморфоза. Например, когато окото се отстрани заедно с нервния ганглий в основата на окото, ставният крайник се регенерира.

Морфалаксис– регенерация чрез преструктуриране на регенериращата област – след ампутация се регенерира орган или организъм, но с по-малък размер.

Пример за това е регенерирането на хидра от пръстен, изрязан от средата на тялото й или възстановяването на една десета или двадесета част.

Обикновено процесите на регенерация протичат в областта на повърхността на раната.

Но има специални форми на регенерация - това са ендоморфоза (хипертрофия), който има две форми:

Регенеративна хипертрофия,

Компенсаторна хипертрофия.

Регенеративна хипертрофия - увеличаване на размера на остатъка от орган без възстановяване на първоначалната му форма (увеличава се размерът, но не и формата)

Ако се отстрани значителна част от черния дроб или далака на плъх, повърхност на ранатае лечебно. Вътре в останалата зона започва интензивна клетъчна пролиферация. Обемът на черния дроб се увеличава и чернодробната функция се връща към нормалното.

Компенсаторната хипертрофия е промяна в един орган с нарушение в друг, принадлежащ към същата органна система.

Ако единият бъбрек се отстрани от заек, вторият получава повишено натоварване. Това го кара да расте, а обемът му се удвоява.

Компенсаторната хипертрофия не е репаративна регенерация, т.к непокътнатият орган расте. Въпреки това се разглежда като възстановителен процес на системата на отделителните органи като цяло.

Регенерацията не може да се разглежда като локална реакция. Това е процес, в който участва целият организъм. Нервната регулация е особено важна. Регенерацията настъпва, ако инервацията не е нарушена. Сам външни факториинхибират, други стимулират възстановителните процеси.

Всеки орган и тъкан има специални условия и модели на регенерация. В някои случаи регенерацията е успешна при използване на специални протези от стъкло, пластмаса и метал. С помощта на протези беше възможно да се получи регенерация на трахеята, бронхите и големите кръвоносни съдове. Протезата служи като рамка, по която расте съдовият ендотел. Има много нерешени въпроси в проблема с регенерацията. Например ухото и езикът не се регенерират при незначително увреждане, но при увреждане през дебелината на органа възстановяването е успешно.

Трансплантация

Трансплантацията е присаждане и развитие на трансплантирани тъкани на ново място.

Организмът, от който се взема материалът за трансплантация, се нарича донор, а този, на който се извършва трансплантацията, се нарича реципиент. Тъканта или органът, който се трансплантира, се нарича присадка.

Има:

1. Автотрансплантация.

2. Хомотрансплантация (алотрансплантация).

3. Хетеротрансплантация (ксенотрансплантация)

При автотрансплантациядонорът и реципиентът са един и същи организъм; присадката се взема от едно място и се трансплантира на друго. Този вид трансплантация се използва широко в реконструктивната хирургия. Например, при обширни наранявания на лицето се използва кожата на ръката или корема на същия пациент. Чрез автотрансплантация се създават изкуствени хранопровод и ректум.

При ало- или хомотрансплантациядонор и реципиент са различни индивиди от един и същи вид. При хора и висши животни успехът на хомотрансплантацията зависи от антигенната съвместимост на тъканите на донора и реципиента. Ако тъканите на донора съдържат чужди за реципиента вещества – антигени, то те предизвикват образуването на имунни антитела в организма на реципиента. Антителата на реципиента реагират с трансплантационни антигени и предизвикват промени в структурата и функцията на антигена и чуждата тъкан, отхвърляне, което означава, че тъканите са имунологично несъвместими. Пример за алотрансплантация при хора е кръвопреливането.

При хетеротрансплантациядонор и реципиент са животни различни видове. При безгръбначните е възможно присаждане. При висшите животни, по време на трансплантации от този вид, присадката, като правило, се резорбира.

В момента учените и лекарите работят върху проблема за потискане на имунната реакция на отхвърляне и преодоляване на имунологичната несъвместимост. Имунологичната толерантност (толерантност) към чужди клетки е от голямо значение.

Понастоящем има няколко начина за предотвратяване на отхвърлянето на трансплантант:

Избор на най-съвместим донор

облъчване рентгенови лъчиимунната система на костния мозък и лимфните тъкани. Облъчването потиска образуването на лимфоцити и по този начин забавя процеса на отхвърляне.

Използването на имуносупресори, напр. вещества, които не само потискат имунитета, но селективно и специфично потискат трансплантационния имунитет, като същевременно запазват функцията на защита срещу инфекции. В момента се търсят специфични имуносупресори. Има примери за живота на пациенти с трансплантирани бъбреци, черен дроб и панкреас.

Регенерацията също е характерна за хората, само че нейният принцип е малко по-различен от животните.

„Можем да наблюдаваме този процес, например, когато косата расте, по време на заздравяване на порязвания, леки изгаряния, рани, тоест когато протича процесът на образуване на нови структури, които да заменят изгубените в резултат на увреждане.

Лекарите отдавна са забелязали, че черният дроб има способността да се регенерира частично. Въпреки това, защо цели органи, като крайници, не се регенерират, все още остава въпрос. Природата очевидно разкрива своите тайни стъпка по стъпка. Първоначално дълго време се смяташе, че само два вида клетки в човешкото тяло притежават това удивително лечебно свойство - кръвните и чернодробните клетки.

Много от вас сигурно са чували за т. нар. стволови клетки (или камбиални клетки (лат. cambium – обмен, промяна)). Това са клетки, които са част от обновяващите се тъкани на животните и хората. При гръбначните животни те се намират например в епителните, хемопоетичните и костните тъкани. При подходящи условия те осигуряват обновяване на организма, както и попълване с нови клетки, когато старите умират.

Сега, като изучават ДНК, експертите се опитват да разберат как да принудят човешкото тяло да „стартира“ програми за възстановяване на органи. Нека ви напомня, че молекулата на ДНК (дезоксирибонуклеиновата киселина) е силно полимерно съединение, което съхранява генетичния код, който е в основата на наследствеността.

„В медицината се прави разлика между физиологична, репаративна (възстановителна) и патологична регенерация. Физиологичната регенерация означава непрекъснато обновяване на структурите (например процеса на клетъчно, вътреклетъчно обновяване, външния слой на кожата и т.н.). Особено искам да обърна внимание на репаративната регенерация. Благодарение на репаративната (възстановителна) регенерация, възстановяването на тъканите възниква по време на наранявания, процеси на дегенерация и други. патологични състоянияпридружено от масивна клетъчна смърт.

Тоест, с други думи, репаративната регенерация е естествена реакция на тялото към увреждане, което се характеризира с укрепване на физиологичните механизми на възпроизвеждане на специфични тъканни елементи на определен орган.

Прави се разлика между пълна и непълна регенерация.

Пълна регенерация (реституция) е когато в процеса на репаративна регенерация загубената част се замества с еквивалентна, специализирана тъкан. Непълна регенерация (заместване) е, когато на мястото на дефекта расте неспециализирана съединителна тъкан, която впоследствие претърпява белези (заздравяване чрез белези).“

Човешкото тяло е уникално по своята организация и сложност на протичащите в него процеси. През целия му живот в него непрекъснато протичат процеси на възстановяване и обновяване. Физиологичната и репаративната регенерация играе важна роля, тя всъщност е структурната основа на цялото разнообразие от прояви на жизнената дейност на тялото, както в нормални, така и в патологични състояния.

Да се ​​вярва, че хората имат несъвършени механизми за регенерация, би било груба грешка. Просто досега те не са достатъчно проучени. През всеки ден в клетките на човешкото тяло се появяват много увреждания на ДНК. Ако не бъдат елиминирани навреме, благодарение на репарациите, последствията биха били много тъжни.

Доказателство и потвърждение за активни процеси на регенерация, например възстановяване на повредени междупрешленен дискПри създаване на определени условия за тялото се използва методът на вертеброревитологията.

„Вертеброревитологията е метод за мануална корекция на гръбначния стълб, чиято основна цел е да оптимизира условията за активиране на възстановителен отговор, насочен към пълно възстановяване на тъканите на дегенериращ междупрешленен диск, усложнен от екструзия или секвестрация на нуклеус пулпозус, до пълно възстановяване .

Думата вертеброревитология означава: вертебро (лат. vertebra) - прешлен, гръбначен стълб; re (лат. re - префикс, указващ повторно, подновено действие) - подновяване; вита (лат. vita) - живот; Логия (от гръцки logos - слово, учение) - наука. Тоест в буквален превод вертеброревитологията е наука, която дава втори (възобновяем) живот (здраве) на гръбначния стълб.

Вертеброревитологията включва няколко патентовани метода, насочени към лечение на дегенеративно-дистрофични заболявания на гръбначния стълб, както и следоперативни рецидиви на екструзия на нуклеус пулпозус (дискова херния).“

Въз основа на материали от книгата "Остеохондроза за професионален пациент" на професор, академик Игор Михайлович Данилов, автор на метода за вертеброревитология.

По-подробна информация на уебсайтовете www.vertebrolog.com, www.danilov.kiev.ua