Репаративная регенерация и способы её осуществления. Проявление регенерационной способности в филогенезе. Соматический эмбриогенез. Аутотомия.

Репаративная регенерация наступает после повреждения ткани или органа.

Распространена у организмов, способных к бесполому размножению. Например, белая планария, гидра, моллюски (если удалить голову, но оставить нервно – узловую структуру). Типичная репаративная регенерация возможна у высших организмов, в т.ч. и человека. Например, при устранении некротических клеток органов. В острой стадии пневмонии происходитдеструкция альвеол и бронхов, затем происходит восстановление. При действии гепатотропных ядов возникают диффузные некротические изменения печени. После прекращения действия ядов восстанавливается архитектоника за счет деления гепатоцитов – клеток печеночной паренхимы. Восстанавливается исходная структура. Гомоморфоз – восстановление структуры в том виде, в котором она существовала до разрушения. Неполная репаративная регенерация – регенерированный орган отличается от удаленного – гетероморфоз.Например, глаз у рака. При удалении в некоторых случаях развивается антенна.

У млекопитающих могут регенерировать все 4 вида ткани.

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

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

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

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

Существует несколько способов репаративной регенерации:

Эпиморфоз – заключается в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. выделяют регрессивную и прогрессивную фазы регенерации. Регрессивная фаза начинается с заживления раны, во время которого происходит следующие основные события:

· остановка кровотечения

· сокращение мягких тканей культи конечности

· образование над раневой поверхностью сгустка фибрина

· миграция эпидермиса, покрывающего ампутационную поверхность

· разрушение остеоцитов на дистальном конце кости (наблюдается фагоцитоз и местный отек)

· дедифферонцировка – остеокластическая эрозия кости

· образование бластемы – скопление мезенхимных клеток под раневым эпидермисом

Затем прогрессивная фаза, для которой характерны процессы роста и морфогенеза.

При эпиморфной регенерации не всегда образуется точная копия удаленной структуры – атипичная организация. Разновидности атипичной организации:

Гипоморфоз – регенерация с частичным замещением ампутированной структуры.

Гетероморфоз – появление иной структуры

Морфаллаксис – это регенерация путем перестройки регенерирующего участка. Пример: регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела. Отрезанный кусочек сжимается, клетки внутри перестраиваются и возникает целая особь уменьшенных размеров, которая потом растет.

Регенерационная гипертрофия относится к внутренним органам. Способ заключается в увеличении размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Пример: регенерация печени млекопитающих.

Компенсационная гипертрофия заключается в изменениях в одном из органов при нарушении в другом, относящемся к той же системе органов. Пример: гипертрофия почек в одной из почек при удалении другой.

Соматический эмбриогенез, т. е. развитие нового организма из отдельных соматических клеток или комплексов их, близко соприкасается с вегетативным размножением. Еще Дарвин говорил о большом сходстве этих явлений. Оба они подчиняются одной закономерности: чем проще организация тех или иных организмов, тем чаще у них встречается бесполое размножение и тем легче у них получить экспериментально соматический эмбриогенез. Соматический эмбриогенез характерен только для организмов, обладающих способностью к бесполому размножению. У таких организмов, по-видимому, отдельные части тела и их клетки более равноценны, чем у размножающихся исключительно половым путем. Соматическому эмбриогенезу обязательно предшествует выключение клеточных систем из обычных коррелятивных связей с остальными органами и целым организмом.

Биологическое и медицинское значение проблем регенерации. Проявление регенерационной способности у человека. Регенерация патологически изменённых органов и обратимость патологических изменений. Регенерационная терапия.

При разрезе в рану устремляется кровь, лейкоциты которой запускают воспалительный процесс. Клетки прилежащей эпителиальной ткани делятся и образуют «струп» (рубец). Потом начинается процесс заживления.

В настоящее время интенсивно изучаются проблемы регенерации, особенно связанные с медициной. Стволовые клетки обладают свойствами:

- стволовая клетка не является окончательно дифференцированной (она скорее детерминирована)

- стволовая клетка способна к неограниченному делению

- при делении часть клеток остается стволовыми, другая часть подвергается процессу дифференцировки.

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

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

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

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

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

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

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

Выделяют типы регенерации в патологически измененных органах.

- Регенерация после воздействия токсических веществ.

- Регенерация после воздействия вредных физических факторов.

- Регенерация после заболеваний, вызываемых микроорганизмами и вирусами.

- Регенерация после нарушения кровоснабжения.

- Регенерация после голода, гипокинезии (обездвиживании), атрофии.

- Регенерация после повреждений, вызываемых в организме нарушением функции органов.