Современные представления

Спор между вышеприведенными учениями, беспредметен. Развитие происходит из специализированной клетки – яйцеклетки. Клетки несут гены, на них влияют внешние условия. Онтогенез – совокупность механизмов, обеспечивающих возникновение и динамику во времени организма. Зигота содержит всю необходимую информацию, первые бластомеры тоже, на определенном этапе происходит дифференциация. Это явление – тотипотентность. Для объяснения дифферинцировки – гипотеза дифференциационной активности генов. Согласно ей в разное время работают разные гены, причина – первичная неоднородность цитоплазмы яйцеклетки. В хромосомах эукариот ДНК покрыта гистонами, снятие этой блокады веществами цитоплазмы на начальных этапах. В зиготе все гены репрессированы, в конце периода освобождаются гены общего метаболизма и деления. В конце гаструляции активизируются гены тканеспецифические – обр. клоны стволовых клеток.

Т.о., роль генов – первичная, пусковая.

Эмбриональная индукция.

Взаимодействие частей зародыша изучал Шпеман (Германия). Одни закладки влияют на другие посредством специальных веществ – индукторов. Участки-индукторы определяют развитие других участков – реакторов; их метаболизм активнее. Пример: дорсальная губа бластопора – индуктор осевых органов. Индукторы и реакторы могут меняться местами. Систему взаимодействия зачатков создал Филатов (СССР) на основе открытия организационных центров в разных местах. Принцип – прямая и обратная связь. Позднее открыты Репрессия и Депрессия генов гормонами, происходящая после начала гистогенеза. Развитие нейрогуморальной регуляции.

Позиционная информация – информация клеток об пространственном положении: при ее искажении – нарушения онтогенеза. Информация о поляризации клеток, мембранах, антигенной системе – свидетельство зрелости иммунной системы. Все развитие носит гетерохронный характер, то есть раньше развиваются те органы, которые раньше начинают работать. В головном мозге раньше – низшие отделы, высшие – позже.

В течении жизненного цикла встре-чаются критические периоды – резкая чувствительность к внешним воздействиям эмбриона или плода.

I общие критические периоды (у человека и плацентарных):

- имплантации

- плацентации

- родов

II частные критические периоды:

- момент закладок отдельных систем органов (2-2,5мес.)

Некоторые лекарства могут вызывать нарушения развития, особенно в критические периоды (талидамид – нарушения закладки трубчатых костей). ВОЗ принята обязательная проверка лекарственных средств на тератогенность.

Пороки развития. Настоящих уродств очень мало, небольшие отклонения называют аномалиями. Пример: рождения близнецов, 75% - разнозиготные (развитие из двух яйцеклеток), реже – однозиготные (развитие из двух бластомеров) с одинаковым генотипом.

Пороки возникают в результате нарушения закладок:

- отсутствие органа – аплазия

- недоразвитие его – гипоплазия

- изменение обычной локализации – гетеротопия

- сужение полых органов – стеноз (пищевод)

- отутствие отверстия – атрезия

- расщепление зачатков – (полидактилия)

- слияние зачатков (циклопы, сирены)

- несращение зачатков (заячья губа, волчья пасть)

- пороки близнецов

Причины аномалий и уродств:

I пороки генетики

II влияние внешних факторов

III совместное действие и того, и другого.

Для предотвращения – профилактика (охрана женского труда и другое.).

‡ Регенерация и трансплантация

План.

1. Регенерация как свойство живого. Физиологическая и репаративная регенерация.

2. Формы репаративной регенерации.

3. Значение проблемы регенерации для биологии и медицины.

4. Учение о трансплантации, основные термины.

5. Тканевая несовместимость и пути ее преодоления.

Регенерация – восстановление в норме поврежденных или утраченных органов.

Это свойство только живого.

Физиологическая регенерация осуществляется в ходе обычной жизнедеятельности: старые, погибшие клетки постоянно заменяются новыми. Эти клетки эпидермиса, желудочно-кишечного тракта, крови, мочевого пузыря. В сухожилиях, нервных стволах медленнее, хуже всего –нервные клетки, они делятся в эмбриональном периоде и меньше у новорожденного, а затем только выполняют свои функции в течение всей жизни. Их восстановление – внутриклеточной регенерацией.

Репаративная – восстановление части органа. При этом происходит восстановительная регенерация – образование ткани. Возможности этой регенерации тесно связанно со способностью к физиологической регенерации. Пример: восстановление кожных покровов, трубчатых костей происходит быстро.

Различные организмы имеют разную способность к регенерации (гидры восстанавливаются из 1/200 части тела).

Гемоморфоз – репарационная (репаративная) регенерация утраченного органа.

Гетероморфоз – неполное восстановление или замена на другой орган.

Виды репарации:

- эпиморфоз,

- морфолаксис,

- эндоморфоз,

- возможно, индукция.

1. Эпиморфоз – репарация идет от раневой поверхности органа или ткани. Суть процесса: сначала рассасывание поврежденных тканей, затем интенсивное деление и рост клеток; образуется их скопление – регенерационный зачаток.

2. Морфолаксис – преобразование части тела в целый организм. Сюда же относится образование организма из бластомера (части зародыша). Чем проще организация и чаще бесполое размножение, тем легче происходит морфолаксис. Соматический эмбриогенез – развитие организма из отдельных соматических клеток или комплексов. По мнению Дарвина сходен с вегетативным размножением.

3. Эндоморфоз – атипическая регенерация, характерна для млекопитающих. Пример: при удалении части печени восстанавливается масса органа, но не его форма, т.е. происходит размножение клеток и их гипертрофия (регенерационная гипертрофия). Такой же процесс и в других органах. Описано Воронцовым.

4. Индукция (описана Полежаевым, Ленинград) подобна эмбриональной индукции. В качестве объекта – ткани, в норме не регенерирующие: крыша черепа (костные опилки), глия сердца (раздавленная), дентин зуба (опилки). В качестве индуктора используют вещества, выделенные из раздробленного материала. Эти вещества влияют на незрелые клетки, которые дифференцируются, т.е. происходит регенерация.

Формы регенерации изменялись в процессе филогенеза:

У низших беспозвоночных выражена способность к морфолаксису и эпиморфозу. У более развитых (тритон, членистоногие) морфолаксис ограничен, чаще эпиморфоз. У высших морфолаксиса нет, эпиморфоз резко ограничен (трубчатые кости), используется эндоморфоз и индукция.

Факторы, влияющие на регенерацию: а) внешняя среда (t⁰, P, состав пищи); б) нервная и эндокринная системы.

В эволюции регенерация – приспособительное явление, лучше развито в тканях и органах, чаще подверженным повреждению. Пример: регенерация хвоста у ящерицы.

Воровская регенерация: хищные черви поедают гидр, а их стрекательные клетки используют для защиты.

В процессе эволюции регенерация не ухудшается, а приобретает другие формы. Врачу необходимо знать возможность и способность к регенерации органов человека.

Трансплантация – пересадка органов и тканей. Донор – отдающий организм. Реципиент – принимающий организм. Трансплантат – пересаживаемый участок.

1. Аутотрансплантация: донор и реципиент – один и тот же организм.

2. Гомо- или Аллотрансплантация: донор и реципиент одного вида.

3. Гетеро- или Ксенотрансплантация: донор и реципиент разных видов.

Наиболее успешна первая, т.к. белки не чужеродны. Большой вклад – Филатов, в гомотрансплантации предложил пересадки роговицы, крови. Юдин – предложил переливание крови от трупа (не позже 6 часов). В настоящее время заготавливают кровь, кожу, фасции, кости, надкостницу. Пересаженные ткани со временем рассасываются, но до этого оказывают заместительное действие и выделяют вещества-индукторы.

Ксеногенная трансплантация: трубчатые кости от жеребят и телят, их клапаны, печень свиней для экстракорпорального кровообращения

1. Изотрансплантация – пересадка между однозиготными близнецами.

В настоящее время можно пересадить практически любой орган.

Тканевая несовместимость – следствие возникшей в эволюции способности защищаться от вторжения чужих белков. Обусловлена трансплантационным иммунитетом: клеточным и гуморальным. Обеспечение – лейкоциты (Т- и В-лимфоциты и др.), они скапливаются вокруг трансплантата, инкапсулируют его и отторгают.

Способы преодоления:

- воздействие на трансплантат с целью подавить его антигенные свойства, через некоторое время эти свойства восстанавливаются;

- подавление защиты организма реципиента;

- выработка иммунологической толерантности (терпимости) путем введению ещё эмбриону соответствующего набора антигенов. Результат: после трансплантат воспринимается как своя ткань;

- подбор наиболее похожих тканей для пересадки, в настоящее время созданы банки органов и тканей, их можно сравнивать по 30 показателям.