Какие ткани регенерируют. Значение регенерации тканей

Регенерация (возрождение) - процесс восстановления разрушенных или утраченных тканей, органов и отдельных частей живых существ. Регенерация широко распространена в природе, бывает как у растений, так и у животных. Она имеет большое значение и у здоровых, и больных людей.

Различают физиологическую и патологическую регенерации. Физиологической регенерацией называется процесс постоянного восстановления клеток многоклеточного организма. Особенно интенсивно эти процессы протекают для клеток крови и эпидермальных структур (эпидермис, волосы, ногти). Патологической регенерацией называются процессы возрождения органов и тканей после их повреждения. Регенерировать могут клетки всех 4 видов тканей.

Регенерация соединительной ткани. Особенно сильно выражена способность регенерации у рыхлой соединительной ткани. Вы-

раженной регенераторной способностью обладает также костная ткань. Регенераторные процессы протекают в периосте, эндосте и костном мозгу. Размножающиеся малодифференцированные камбиальные клетки костной ткани - остеобласты - являются основными элементами, восстанавливающими поврежденную костную ткань. Этот процесс сопровождается резорбцией поврежденной костной ткани и рассасыванием избыточно образованной новой ткани остеокластами. Процесс регенерации костной ткани имеет большое значение при заживлении переломов костей. Хорошо регенерируют сухожилия, фасции, значительно слабее выражены регенераторные процессы в хрящевой ткани. Источником регенерации являются не сами хрящевые клетки, а перихондрии, содержащие малодифференцированные элементы - хондробласты. Жировая ткань обладает весьма слабой регенераторной способностью.

Регенерация эпителиальной ткани. Эпителиальные ткани (многослойный плоский эпителий кожи, роговая оболочка глаза) характеризуются весьма выраженной регенераторной способностью. Регенерация эпидермиса имеет очень большое значение в процессах заживления ран. Эпителий слизистых оболочек также обладает значительной генераторной способностью. Хорошо известно быстрое заживление ран в полости рта, губ, полости носа и др. Многослойный эпителий эпидермиса кожи возрождается из глубокого зародышевого слоя, однослойный цилиндрический эпителий - из элементов крипт. В случае наличия раздражающих факторов, препятствующих регенерации эпителия, слизистой оболочки (например, в желудке, мочевом пузыре), регенерация становится резко патологической, возникают атипичные разрастания эпителия, способные к злокачественному перерождению. Железистый эпителий регенерирует по-разному. Хорошо регенерирует печеночная ткань. В.В. Подвысоцкий удалял у собак 3 / 4 печени, и оставшаяся ткань восстанавливала целостность органа до первоначального объема. При этом имела место не столько гиперплазия - размножение клеток, сколько гипертрофия - увеличение их объема. Регенераторные процессы возможны также в эпителиальных тканях почки, слюнных желез, поджелудочной железы.

Регенерация мышечной ткани. Мышечная ткань регенерирует значительно слабее соединительной ткани и эпителия. Регенерация мышечных волокон скелетной мускулатуры совершается путем амитотического деления клеток, граничащих с поврежденным участком. На концах поврежденной мышцы при этом возникают

особые колбовидные выпячивания, называемые мышечными почками. Появляясь с двух концов поврежденной мышцы, эти почки сливаются, а в поврежденных мышечных волокнах восстанавливается поперечная исчерченность. Регенерация гладкой мускулатуры выражена относительно слабо, она может происходить за счет митотического деления гладкомышечных клеток.

Регенерация нервной ткани. Нервные клетки (периферической и вегетативной нервной системы, моторные и чувствительные нейроны спинного мозга, симпатических узлов и др.) регенерируют весьма слабо, хотя возможность их регенерации в настоящее время не отрицается. Аксоны нервных клеток обладают сильной регенераторной способностью. Регенерация аксонов нервных клеток головного мозга (кора, подкорковые узлы) происходит весьма слабо или отсутствует. Если перерезать периферический нерв, возникают дегенерация аксона к периферии от места перерезки и регенерация его конца, связанного с клеткой перерезанного нерва.

После перерезки мякотного нерва аксоны и мембраны в периферическом отрезке подвергаются аутолизу, и продукты их резорбируются. Остаются клетки Шванна, образующие как бы трубочки, в которые и врастают регенерирующие волокна центрального конца перерезанного нерва. На концах растущих аксонов формируются колбочки и разветвления. Регенерирующие аксоны перерезанного нерва «ползут» по шванновским трубочкам периферического конца этого нерва со скоростью 1-3 мм в сутки. Таким образом, возможна регенерация аксонов до 1 м и более. Роль клеток Шванна, по-видимому, очень существенна, так как в мозгу, где их опорная и трофическая функции заменены клетками глии, регенерация нервных волокон не происходит.

Если центральные и периферические концы перерезанного нерва отодвинуты далеко друг от друга, регенерирующие концы аксонов не достигают шванновских клеток периферического конца перерезанного нерва, и полная регенерация не наступает. Одним из важных процессов при регенерации аксонов нервных клеток в этом случае является образование на их концах колбовидных утолщений, пуговок. Если количество этих утолщений велико (после травмы толстого смешанного нерва), то на конце перерезанного нерва образуется опухолевидное разрастание - неврома. Окружающие ткани раздражают эти необычные окончания чувствительных нервов и вызывают резкие болевые ощущения, называемые каузалгиями.

В эксперименте предпринимались многочисленные попытки сшивать центральные концы двигательных нервов с периферическими концами чувствительных нервов, а также различные чувствительные нервы друг с другом. Эти опыты вызывали образование различных необычных рефлексов или неврогенных «химер». Если двигательный нерв, например подъязычный, сшить с периферическим концом чувствительного нерва, например язычного, то двигательные аксоны не образуют в языке чувствительных окончаний. Под эпителием возникают лишь сплетения, лишенные функционального значения. Если сшить чувствительную ветвь блуждающего нерва, например центральный конец возвратного нерва, с периферическим концом чувствительного кожного нерва, то блуждающий нерв регенерирует и образует чувствительные окончания в коже. Раздражение кожи в этих случаях может вызвать кашель наподобие того, который возникает при раздражении слизистой оболочки гортани - нормальной рефлексогенной зоны возвратного нерва.

Обмен веществ регенерирующей ткани. Установлено, что уже через 2 ч после повреждения в гистиоцитах рыхлой соединительной ткани, а затем в лейкоцитах и фибробластах активируются окислительно-восстановительные ферменты (сукцинатдегидрогеназа, глутатион) и гидролазы (фосфатаза, пептидаза, липаза и др.). В дальнейшем отмечается активация 5-нуклеотидазы, АТФазы и других ферментов. Активация этих ферментов вызывает увеличение процесса расщепления белка, освобождает липиды (лецитин, жирные кислоты), которые понижают поверхностное натяжение в регенерирующих клетках. Регенерирующая ткань характеризуется активацией анаэробного гликолиза. Распад лейкоцитов и освобождение из них стимулирующих рост продуктов (нуклеопротеиды и др.) вызывают усиленное митотическое деление регенерирующих клеток. Усиление гликолиза в растущих регенерирующих клетках сопровождается накоплением молочной и пировиноградной кислот и приводит к тканевому ацидозу. Активация протеолитических ферментов приводит также к освобождению из поврежденных регенерирующих клеток гистамина. Гистамин вызывает расширение сосудов, окружающих регенерирующую ткань или врастающих в нее. Расширение сосудов улучшает поступление новых количеств лейкоцитов, доставляющих новые порции стимуляторов роста в регенерирующую ткань. В клетках этой ткани увеличиваются осмотическое давление и гидратация (содержание воды) (рис. 13-6).

Рис. 13-6. Обмен веществ в регенерирующей ткани

Механизмы регенерации. Регенерировать могут как взрослые дифференцированные клетки, так и менее дифференцированные (камбиальные) клетки различных тканей (например, герминативный слой эпителиальных клеток кожи, гистиоциты рыхлой соединительной ткани), возможны превращения клеток в менее дифференцированные формы (метаплазия, анаплазия).

Метаплазия у млекопитающих, однако, наблюдается в пределах только одного вида тканей, например из рыхлой соединительной ткани может образоваться хрящевая и костная ткани, из эпителия выводных протоков печени или слюнных желез - соответствующие секреторные клетки и т.д.

Процесс регенерации обусловливается рядом факторов:

1. Первым и важнейшим стимулом для регенерации является повреждение. Именно продукты поврежденной ткани (протеазы, полипептиды и низкомолекулярные белки) выполняют роль стимуляторов размножения клеток. Ранее они назывались «раневые гормоны».

2. Важным фактором заживления и регенерации являются лейкоциты и продукты их распада. Эти продукты имеют собирательное название - «трефоны» (от греч. trephos - питаю).

3. На основании опытов с тканевыми культурами было установлено стимулирующее влияние одной растущей клетки данной ткани на другую. Предполагали, что это влияние определяется особыми веществами - «десмонами» (от греч. desmos - ткань). Десмоны могут выделяться в рингеровский раствор при промывании им кусочка регенерирующей ткани. Десмоны специфичны и не влияют на рост тканей другого вида (например, десмоны соединительной ткани не влияют на мышечную).

4. Большое влияние на регенерацию оказывает состояние питания организма и его регулирующих систем. При голодании регенерация хотя и происходит, но значительно слабее. Хорошо известно, что заживление ран у лиц с алиментарной дистрофией резко замедлено. Особое значение имеют полноценное белковое питание и витамины, в частности витамины С и А. У больных цингой заживление ран и переломов резко задерживается. Это показано и в эксперименте над животными с авитаминозом С. Резко стимулирующее влияние на регенерацию оказывает витамин А как при внутреннем, так и при местном (на рану) применении, например в виде рыбьего жира.

5. С увеличением возраста регенерирующая способность всех тканей понижается. При этом особое значение имеет состояние реактивности целого организма. Например, пересадка относительно «старой» по возрасту конечности молодому головастику вызывает ее хорошее приживление и регенерацию. Пересадка «молодой» конечности более старшему по возрасту головастику вызывает менее выраженную регенерацию, что говорит о влиянии целого организма на регенераторный процесс.

6. Большое значение в регуляции регенерации имеют железы внутренней секреции. Так, тиреоидэктомия снижает регенерирующую способность тканей, а введение гормонов щитовидной железы стимулирует заживление ран. Удаление поджелудочной железы приводит к замедлению заживления ран, а кастрация затрудняет заживление переломов. Гипофизэктомия вызывает значительное замедление регенерации конечностей у аксолотля. Минералокортикоиды (альдостерон) стимулируют, а глюкокортикоиды (кортизол) угнетают регенерацию. Роль зобной железы в процессах регенерации пока выяснена недостаточно.

7. Большое значение в качестве стимулятора регенерации имеет нервная система. В личиночных стадиях амфибий перерезка спинного мозга или периферических нервов не оказывает существенного влияния на регенерацию хвоста и конечностей. Однако у выс-

ших млекопитающих и человека показано существенное влияние различных отделов нервной системы на регенерацию. Экспериментальные повреждения коры головного мозга у собак, кроликов и крыс задерживали процессы заживления ран.

Особенно сильное влияние на регенерацию и репаративные процессы оказывают повреждения вентромедиальных ядер гипоталамуса. Разрушение этих ядер вызывает угнетение процессов заживления ран и приживления трансплантатов. Экспериментальная перерезка или травмы (военные, бытовые) смешанных периферических нервов вызывают резкие нервно-дистрофические явления. Одним из ярких выражений этого влияния является образование незаживающих трофических язв. Они возникают часто на месте случайной царапины, а иногда и без видимого повреждения. Нарушение обмена веществ в тканях, в частности в коже, приводит к ослаблению процессов регенерации эпидермиса. На поверхности кожи образуется дефект - язва, она обычно окружена вялыми грануляциями, заживает очень долго, иногда несколько лет. После временного заживления она легко возобновляется. Замедление процессов регенерации в данном случае вызывается нарушением трофического влияния нервной системы и сосудодвигательными расстройствами в денервированной ткани.

На протяжении всей жизни организма в тканях происходят процессы изнашивания и отмирания клеток (физиологическая дегенерация) и замены их новыми (физиологическая регенерация). Физиологическая регенерация может быть внутриклеточной (обновление органелл) и клеточной (обновление на уровне клеток за счет пролиферации камбиальных или дифференцированных клеток). Для каждой ткани характерны специфические особенности морфологических проявлений физиологической регенерации на клеточном и субклеточном уровнях.

Если понимать физиологическую регенерацию тканей как процесс клеточного обновления, то к лабильным (или обновляющимся) тканям следует отнести кроветворные ткани, кишечный эпителий, эпидермис, рыхлую соединительную ткань и некоторые другие. Для них характерен высокий уровень пролиферативной активности клеток.

Ряд тканей отличаются сочетанием клеточной и внутриклеточной форм физиологической регенерации (эпителий печени, почек, легких, эпителии эндокринных органов, гладкая мышечная ткань и другие).

Сердечная мышечная ткань и нервная ткань характеризуются внутриклеточной формой физиологической регенерации . В этих тканях, не имеющих камбиальных клеток, происходит непрерывное обновление внутриклеточных ультраструктур.

Физиологическая регенерация тканей - это одно из проявлений сложного процесса постнатального гистогенеза. Для физиологической регенерации свойственна генетическая детерминированность составляющих ее процессов - пролиферации клеток, их дифференцировки, роста, интеграции и функциональной адаптации. Закономерности постнатального гистогенеза обусловливают не только физиологическую регенерацию тканей, но и все стороны их возрастной динамики.

Регенерационный гистогенез

В ответ на действие экстремального фактора и нарушение тканевой организации органа возникает комплекс реакций с вовлечением всех структурных уровней организации живого. Можно лишь условно выделить те процессы, которые характерны для тканевого уровня - а именно, процессы регенерационного гистогенеза.

Сразу же после повреждения в тканях развиваются реактивные изменения , сопровождающиеся нарушениями пролиферации, дифференцировки и интеграции клеток. Если поврежденные клетки не адаптируются к новым условиям, наступает их распад, гибель и элиминация. Формы проявления регенерационного гистогенеза (например, клеточное размножение или гиперплазия внутриклеточных структур) обусловлены закономерными процессами эмбрионального гистогенеза и специфичны для каждой ткани.

В обновляющихся тканях , для нормального гистогенеза которых характерна пролиферация клеток путем митоза, и в процессах регенерации основная роль принадлежит митотическому делению клеток. Регенерационный гистогенез растущих тканей включает процессы как клеточной пролиферации, так и внутриклеточного увеличения структурных компонентов (органелл). Регенерационный гистогенез стационарных тканей происходит за счет внутриклеточных репаративных процессов (увеличение количества органелл, рост отростков и образование синаптических структур в нервных клетках).

Таким образом, изучение условий успешной регенерации тканей возможно на путях более глубокого изучения гистогенезов, ибо оптимизация посттравматической регенерации должна проводиться с учетом особенностей физиологической регенерации конкретной ткани. Так, например, бесполезно стимулировать нейроны к митозу, если этот процесс им несвойственен. Напротив, стимуляция митозов в обновляющихся тканях вполне оправданна.

В поврежденном органе процесс регенерации включает всегда комплекс межтканевых взаимодействий (корреляций). В ходе регенерации складываются сложные взаимоотношения между эпителиями, соединительными и нервными тканями. Воспалительные разрастания соединительной ткани в значительной степени определяют исход восстановительного процесса. Взаимодействия различных тканей с нервной, эндокринной, сосудистой, иммунной системами оказывают существенное влияние на характер их реактивности и регенерации.

Ткани, являясь составными частями органов , в своих регенеративных процессах подчинены не только собственно тканевым, но и органным закономерностям. Реализация способностей тканей к посттравматической регенерации осуществляется в системе органа на основе межтканевых корреляций.

Удивительно, но если хвост ящерицы отпадет, то недостающая его часть вновь сформируется из оставшейся. В некоторых случаях репаративная регенерация настолько совершенна, что весь многоклеточный организм восстанавливается лишь из небольшого фрагмента ткани. Наше тело самопроизвольно теряет клетки с поверхности кожи и замещает их вновь образованными. Это происходит именно из-за регенерации.

Виды регенерации

Репаративная регенерация - это естественная способность всех живых организмов. Она применяется для замены изношенных частей, обновления поврежденных и утраченных фрагментов или воссоздания тела из небольшого участка в период постэмбриональной жизни организма. Регенерация - это процесс, который включает в себя рост, морфогенез и дифференцировку. Сегодня все типы и виды репаративной регенерации активно используются в медицине. Такой процесс встречается не только у людей, но и у животных. Регенерация делится на два типа:

• физиологическая;
• репаративная.

Существует постоянная потеря многих структур нашего организма из-за износа и повреждений. Замена этих клеток обусловлена физиологической регенерацией. Примером такого процесса может служить обновление эритроцитов. Изношенные клетки кожи постоянно заменяются новыми.

Репаративная регенерация - это процесс восстановления утраченных или поврежденных органов и частей тела. В данном типе ткани образуются путем расширения прилегающих фрагментов.

• Регенерация конечностей у саламандры.
• Восстановление утраченного хвоста ящерицы.
• Заживление раны.
• Замена поврежденных клеток.

Разновидности репаративной регенерации. Морфаллаксис и эпиморфоз

Существуют различные типы репаративной регенерации. В нашей статье вы можете найти более подробную информацию о них. Регенерация эпиморфозного типа включает в себя дифференцировку взрослых структур с целью формирования недифференцированной массы клеток. Именно с этим процессом связано восстановление удаленного фрагмента. Примером эпиморфоза является регенерация конечностей у амфибий. В морфаллаксисном типе регенерация происходит в основном за счет перестановки уже существующих тканей и восстановления границ. Примером такого процесса является формирование гидры из небольшого фрагмента ее тела.

Репаративная регенерация и ее формы

Восстановление происходит благодаря распространению соседних тканей, которые заполняют собой молодые клетки с дефектом. В дальнейшем из них формируются полноценные зрелые фрагменты. Такие формы репаративной регенерации называют восстановлением.

Существует два варианта такого процесса:

• Убыток возмещается тканью аналогичного типа.
• Дефект заменяется новой тканью. Образуется рубец.

Регенерация костной ткани. Новый метод

В современном медицинском мире, репаративная регенерация костной ткани - это реальность. Такая техника наиболее часто используется в операции по пересадке костного трансплантата. Стоит отметить, что собрать достаточное количество материала для такой процедуры невероятно трудно. К счастью, новый операционный метод восстановления поврежденных костей возник.

Благодаря биомимикрии исследователи разработали новый метод восстановления костной структуры. Главная его цель - это использование кораллов морских губок в качестве каркасов или рам для костной ткани. Благодаря этому поврежденные фрагменты смогут восстанавливать себя самостоятельно. Кораллы идеально подходят для такого рода операций, потому что они легко интегрируются в существующие кости. Совпадает и их структура с точки зрения пористости и состава.

Процесс восстановления костной ткани при помощи кораллов

Для того чтобы восстановить используя новый метод, хирурги должны подготовить коралловые или морские губки. Им также необходимо подобрать такие вещества, как стромальные или костного мозга, которые способны стать любым другим адамантобластом в организме. Репаративная регенерация тканей - это достаточно трудоемкий процесс. В ходе операции губки и клетки вставляются в секцию поврежденной кости.

Со временем костные фрагменты либо восстанавливаются, либо стволовые адамантобласты расширяют существующую ткань. Как только кость срастается, коралл или становятся ее частью. Это происходит благодаря их сходству по строению и составу. Репаративная регенерация и способы ее осуществления изучаются специалистами со всего мира. Именно благодаря этому процессу можно справиться с некоторыми приобретенными недостатками организма.

Восстановление эпителия

Способы репаративной регенерации играют важную роль в жизни любого живого организма. Переходный эпителий - это многослойный покров, который характерен для мочеотводящих органов, таких как мочевой пузырь и почки. Они наиболее подвержены растяжениям. Именно в них между клетками расположены плотные контакты, которые предотвращают проникновение жидкости через стенку органа. Адамантобласты мочеотводящих органов быстро изнашиваются и ослабевают. Репаративная регенерация эпителиев происходит за счет содержания в органах стволовых клеток. Именно они сохраняют способность к делению на протяжении всего жизненного цикла. Со временем процесс обновления значительно ухудшается. С этим связаны многочисленные заболевания, которые возникают у многих с возрастом.

Механизмы репаративной регенерации кожных покровов. Их влияние на восстановление тела после ожоговых повреждений

Известно, что ожоги - это самая распространенная травма среди детей и взрослых. Сегодня тема такого травматизма необычайно популярна. Не секрет, что ожоговые повреждения могут не только оставить на теле рубец, но и стать причиной хирургического вмешательства. На сегодняшний день не существует такой процедуры, которая позволила бы полностью избавиться от полученного шрама. Это связано с тем, что механизмы репаративной регенерации изучены не до конца.

Различают три степени ожоговых повреждений. Известно, что более 4 миллионов человек страдают от повреждений кожи, которые появились после воздействия на нее пара, горячей воды или химического вещества. Стоит отметить, что рубцовая кожа не соответствует той, которую она заменяет. Отличается она и по своим функциям. Новообразованная ткань более слабая. Сегодня специалисты активно изучают механизмы репаративной регенерации. Они считают, что в скором времени смогут полностью избавить пациентов от ожоговых шрамов.

Уровень репаративной регенерации костной ткани. Оптимальные условия для процесса

Репаративная регенерация костной ткани и ее уровень определяются степенью повреждений в области перелома. Чем больше микротрещин и травм, тем медленнее будет протекать образование костной мозоли. Именно по этой причине специалисты отдают предпочтение методам лечения, которые не связаны с нанесением дополнительных повреждений. Наиболее оптимальные условия для репаративной регенерации в костных фрагментах - это неподвижность обломков и замедленная дистракция. В случае их отсутствия на месте перелома образуются соединительные волокна, которые в дальнейшем формируют

Патологическая регенерация

Физическая и репаративная регенерация играет важную роль в нашей жизни. Не секрет, что у некоторых такой процесс может быть замедлен. С чем это связано? Это и многое другое вы можете выяснить в нашей статье.

Патологическая регенерация - это нарушение восстановительных процессов. Существует два вида такого восстановления - гиперрегенерация и гипорегенерация. Первый процесс образования новой ткани ускоренный, а второй замедленный. Два этих вида являются нарушением регенерации.

Первые признаки патологической регенерации - это образование долгое заживление травм. Такие процессы возникают как следствие нарушения местных условий.

Как ускорить процесс физиологической и репаративной регенерации

В жизни каждого живого существа важную роль играет физиологическая и репаративная регенерация. Примеры такого процесса известны абсолютно каждому. Не секрет, что у некоторых пациентов достаточно долго заживают травмы. Любой живой организм должен иметь полноценный рацион, который включает в себя разнообразие витаминов, микроэлементов и полезных веществ. При недостатке питания возникает дефицит энергии, и нарушаются трофические процессы. Как правило, у пациентов развивается та или иная патология.

Для ускорения процесса регенерации необходимо в первую очередь удалить отмершие ткани и взять во внимание иные факторы, которые могут повлиять на восстановление. К ним можно отнести стрессы, инфекции, протезы, недостаток витаминов, и многое другое.

Для ускорения процесса регенерации специалист может назначить витаминный комплекс, анаболические средства и биогенные стимуляторы. В домашней медицине активно используется облепиховое масло, каротолин, а также соки, настойки и отвары лекарственных трав.

Мумие для ускорения регенерации

К репаративной регенерации относят полное или частичное восстановление поврежденных тканей и органов. Ускоряет ли такой процесс мумие? Что это такое?
Известно, что мумие используют уже на протяжении 3 тысяч лет. Это биологически активное вещество, которое вытекает из расщелин скал южных гор. Его месторождение встречается в более чем 10 странах мира. Мумие представляет собой клейкую массу темно-коричневого цвета. Вещество хорошо растворяется в воде. В зависимости от места сбора состав мумие может отличаться. Тем не менее абсолютно в каждом из них содержится витаминный комплекс, ряд минеральных веществ, эфирные масла и пчелиный яд. Все эти компоненты способствуют быстрому заживлению ран и травм. Они также улучшают реакцию организма на неблагоприятные условия. К сожалению, препарата на основе мумие для ускорения регенерации нет, поскольку вещество плохо поддается обработке.

Регенерация у животных. Общая информация

Как мы говорили ранее, процесс регенерации происходит в абсолютно любом живом организме, в том числе и у животного. Стоит отметить, что чем выше оно организованно, тем хуже в его организме проходит восстановление. У животных репаративной регенерацией является процесс воспроизведения утерянных или поврежденных органов и тканей. Простейшие организмы восстанавливают свое тело только при наличии ядра. В случае если оно отсутствует, то утерянные части не воспроизводятся.

Существует мнение, что чижи могут восстанавливать свои конечности. Однако данная информация не подтверждена. Известно, что млекопитающие и птицы восстанавливают только ткани. Тем не менее процесс не изучен до конца.
Легче всего у животных восстанавливается нервная и мышечная ткань. В большинстве случаев новые фрагменты образуются за счет остатков старых. У амфибий было замечено значительное увеличение регенерирующих органов. Подобное встречается и у ящериц. Например, вместо одного хвоста вырастают два.

Проведя целый ряд исследований, ученые доказали, что если ящерице отрезать хвост наискось и задеть при этом не один, а два или более позвоночников, то у рептилии вырастет 2-3 хвоста. Встречаются также случаи, когда у животного может восстановиться орган не там, где он был расположен ранее. Удивительно, но путем регенерации может быть также воссоздан орган, которого не было раньше в теле того или иного существа. Такой процесс называется гетероморфозом. Все способы репаративной регенерации необычайно важны не только для млекопитающих, но и для птиц, насекомых, а также одноклеточных.

Подводим итоги

Каждому из нас известно, что ящерицы с легкостью могут полностью восстановить свой хвост. Далеко не все знают, почему это происходит. Физиологическая и репаративная регенерация играет важную роль в жизни каждого. Для ее восстановления можно использовать как лекарственные препараты, так и домашние методы. Одним из лучших средств считается мумие. Оно не только ускоряет процесс регенерации, но улучшает общий фон организма. Будьте здоровы!

Почему человек не может отращивать потерянные части своего тела? Чем мы хуже ящериц?

Ученые давно пытаются понять, каким образом земноводные — например, тритоны и саламандры — регенерируют оторванные хвосты, конечности, челюсти. Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. Способ, применяемый земноводными для саморемонта, стал понятен, когда ученые сравнили регенерацию зрелых особей и эмбрионов. Оказывается, на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, их участь вполне может измениться.

Это показали эксперименты над эмбрионами лягушек. Когда эмбрион имеет всего лишь нескольких сотен клеток, из него можно вырезать часть ткани, которой уготована участь стать шкурой, и поместить ее в область мозга. И эта ткань станет частью мозга. Если же подобная операция производится с более зрелым эмбрионом, то из клеток кожи все равно развивается кожа — прямо посреди мозга. Потому что судьба этих клеток уже предопределена.

Для большинства организмов клеточная специализация, из-за которой одна клетка становится клеткой иммунной системы, а другая, скажем, частью шкурки — это дорога с односторонним движением, и клетки придерживаются своей «специализации» до самой смерти.

А клетки земноводных умеют обратить время вспять и вернуться к тому моменту, когда предназначение могло измениться. И если тритон или саламандра потеряли лапу, на поврежденном участке тела клетки костей, шкуры и крови становятся клетками без отличительных признаков. Вся эта масса вторично «новорожденных» клеток (ее называют бластемой) начинает усиленно делиться. И в соответствии с нуждами «текущего момента» становиться клетками костей, шкуры, крови… Чтобы стать в конце новой лапой. Лучше прежней.

А как у человека? Известно только два вида клеток, которые могут регенерировать , — это клетки крови и клетки печени. Но здесь принцип регенерации иной. Когда эмбрион млекопитающего развивается, немножко клеток остается в стороне от процесса специализации. Это — стволовые клетки. Они обладают способностью пополнять запасы крови или отмирающих клеток печени. Костный мозг тоже содержит стволовые клетки, которые могут становиться мышечной тканью, жиром, костями или хрящами — в зависимости от того, какие питательные вещества им даются. По крайней мере в кюветах.

Если ввести клетки костного мозга в кровь мыши с поврежденными мышцами, эти клетки собираются в месте повреждения и выправляют его. Впрочем, что верно для мыши, неприменимо к человеку. Увы, мышечные ткани взрослого человека не восстанавливаются.

А некоторые мыши — умеют

Есть ли шансы на то, что человеческое тело обретет способность регенерировать недостающие части ? Или подобное остается уделом научной фантастики?
Совсем недавно ученые твердо знали, что млекопитающие не могут регенерировать. Все изменилось совершенно неожиданно и, как часто бывает в науке, совершенно случайно. Иммунолог Элен Хебер-Кац из Филадельфии однажды дала своему лаборанту обычное задание: проколоть уши лабораторным мышам, чтобы нацепить им ярлычки. Через пару недель Хебер-Кац пришла к мышам с готовыми ярлычками, но… не нашла в ушках дырочек. Естественно, доктор устроила выволочку своему лаборанту и, невзирая на его клятвы, сама взялась за дело. Прошло несколько недель — и изумленному взору ученых предстали чистейшие мышиные ушки без всякого намека на заживленную ранку.

Этот странный случай заставил Хербер-Кац сделать совершенно невероятное предположение: а что если мыши просто регенерировали ткани и хрящи для заполнения ненужных им дырок? При пристальном рассмотрении выяснилось, что в поврежденных участках ушей присутствует бластема — такие же неспециализированные клетки, как у земноводных. Но мыши —млекопитающие, они не должны бы иметь такие способности…

А как другие части тела? Доктор Хебер-Катц отрезала мышкам кусочек хвоста и… получила 75-процентную регенерацию !
Возможно, вы ждете, что сейчас я расскажу, как доктор отрезала мышиную лапку… Напрасно. Причина очевидна. Без прижигания мышь просто умрет от большой потери крови — задолго до того, когда начнется (если вообще начнется) регенерация потерянной конечности. А прижигание исключает появление бластемы. Так что полный список регенерационных способностей катцевских мышей выяснить не удалось. Однако и это уже немало.

Но только, бога ради, не режьте хвосты своим домашним мышам! Потому что в филадельфийской лаборатории живут особенные питомцы — с поврежденной иммунной системой. И вывод из своих опытов Хебер-Катц сделала такой: регенерация присуща только животным с уничтоженными Т-клетками (клетками иммунной системы).

А у земноводных, кстати, вообще нет никакой иммунной системы. Значит, именно в иммунной системе и коренится разгадка этого феномена. Млекопитающие имеют такие же необходимые для регенерации тканей гены, как и земноводные, но Т-клетки не позволяют этим генам работать.

Доктор Хебер-Катц полагает, что организмы первоначально имели два способа исцеления от ран — иммунную систему и регенерацию . Но в ходе эволюции обе системы стали несовместимы друг с другом — и пришлось выбирать. Хотя регенерация может на первый взгляд показаться лучшим выбором, Т-клетки для нас — насущней. Ведь они — основное оружие организма против опухолей. Что толку быть способным отращивать себе заново потерянную руку, если одновременно в организме будут бурно развиваться раковые клетки?
Получается, что иммунная система, защищая нас от инфекций и рака, одновременно подавляет наши способности к «саморемонту».

На какую клетку нажать

Дорос Платика, глава бостонской компании Ontogeny, уверен, что однажды мы сможем запустить процесс регенерации , даже если и не поймем все его детали до конца. Наши клетки хранят в себе врожденную способность отращивать новые части тела, точно так, как они это делали в процессе развития плода. Инструкция по выращиванию новых органов записана в ДНК каждой из наших клеток, нам просто нужно заставить их «включить» свою способность, а дальше процесс сам позаботится о себе.

Специалисты Ontogeny работают над созданием средств, включающих регенерацию. Первое — уже готово и, возможно, скоро будет разрешено к продаже в Европе, США и Австралии. Это — фактор роста под названием OP1, он стимулирует рост новой костной ткани. OP1 поможет при лечении сложных переломов, когда две части сломанной кости сильно не совпадают друг с другом и потому не могут срастись. Часто в таких случаях конечность ампутируют. Но OP1 стимулирует костную ткань так, что она начинает расти и заполняет собой промежуток между частями сломанной кости.

Все, что нужно сделать врачам, — это подать сигнал, чтобы костные клетки «росли», а тело само знает, сколько нужно костной ткани и где. Если такие сигналы роста найти для всех типов клеток, отрастить новую ногу можно будет при помощи нескольких инъекций.

Когда нога станет взрослой?

Правда, на пути к столь светлому будущему есть пара ловушек. Во-первых, стимулирование клеток к регенерации может привести к возникновению рака. Земноводные, не имеющие иммунной защиты, как-то иначе защищены от рака — вместо опухолей у них вырастают новые части тела. Но клетки млекопитающих так легко поддаются бесконтрольному обвальному делению…

Другая ловушка — это проблема времени. Когда у эмбрионов начинают расти конечности, химические вещества, диктующие форму новой конечности, легко распространяются по крошечному телу. У взрослых людей расстояния значительно больше. Можно решить эту проблему, сформировав очень маленькую конечность, и затем начать ее выращивать. Именно так и поступают тритоны. Для выращивания новой конечности им требуется всего пара месяцев, но мы-то ведь немного больше. Сколько времени потребуется человеку, чтобы вырастить новую ногу до нормального размера? Лондонский ученый Джереми Брокс считает, что не меньше 18 лет…

А вот Платика более оптимистичен: «Я не вижу причины, по которой нельзя отрастить новую ногу за считанные недели или месяцы».Так когда же врачи смогут предложить инвалидам новую услугу — отращивание новых ног и рук? Платика говорит, что через пять лет.

Неправдоподобно? Но ведь если бы пять лет назад кто-то сказал, что будут клонировать человека, никто бы ему не поверил… Но потом была овечка Долли. А сегодня мы, забыв об удивительности самой этой операции, обсуждаем совсем другую проблему — имеют ли право правительства остановить научный поиск? И принудить ученых искать для уникального эксперимента клочок экстерриториального океана? Хотя существуют и совершенно неожиданные ипостаси. Например стоматология. Хорошо бы если потерянные зубы отрастали… Этого и добились японские ученые.

Система их лечения, по информации ИТАР-ТАСС, основана на генах, которые отвечают за рост фибропластов — тех самых тканей, что растут вокруг зубов и держат их. Как сообщают ученые, сначала они проверили свой метод на собаке, у которой предварительно развили тяжелую форму парадонтоза. Когда все зубы выпали, пораженные участки обработали веществом, в состав которого входят эти самые гены и агар-агар — кислотная смесь, обеспечивающая питательную среду для размножения клеток. Спустя шесть недель у пса прорезались клыки. Такой же эффект наблюдался у обезьяны со стесанными до основания зубами. По словам ученых, их метод намного дешевле протезирования и впервые позволяет вернуть в прямом смысле свои зубы огромному числу людей. Особенно если учесть, что после 40 лет склонность к пародонтозу возникает у 80 процентов населения планеты.

Регенерация крови происходит таким образом, что вначале возме­щается плазма за счет поступления в кровеносное русло тканевой жидкости, а затем - форменные элементы крови за счет поступления в кровоток ново­образованных клеток из кроветворной ткани. Гемопоэз (физиологическая регенерация крови ) осуществляется в миелоидной и лимфоидной тканях, причем эритроциты, зернистые лейкоциты и тромбоциты образуются в красном костном мозге, лимфоциты - в лимфатических узлах, селезенке и лимфатических фолликулах, а моноциты- во всех кроветворных тканях. Источником образования форменных элементов крови служит единая полипотентная стволовая клетка.

При кровопотерях включается репаративная регенерация крови, которая отличается от физиологической тем, что кроветворение может происходить вне красного костного мозга - внекостномозговое (экстрамедуллярное) кроветворение. При этом красный мозг появляется в длинных трубчатых костях, во многих органах и тканях - селезенке, печени, лимфатических узлах, слизистых оболочках, жировой клетчатке и т. д.

Регенерация крови может быть резко угнетена (например, при лучевой болезни, апластической анемии, агранулоцитозе) или изврашена (например, при злокачественной анемии, полицитемии, лейкозе). В кровь при этом поступают незрелые, функционально неполноценные и быстро разрушающиеся форменные элементы. В таких случаях говорят о пато­логической регенерации крови .

Регенерация кровеносных и лимфатиче­ских сосудов зависят от их калибра. Микросо­суды обладают большей способностью регенерировать, чем крупные сосуды.

Регенерация сосудов можетпроисходить путем почкования или аутогенно. Почкование, когда в стенке сосуда появляются боковые выпячивания за счет усиленно делящихся эндотелиальных клеток, которые образуют клеточные тяжи. В тяжах из эндотелия возникают просветы, тяжи превращаются в выстланные эндоте­лием трубки, в которые поступает кровь или лимфа из материнского сосуда. В сосудистую стенку врастают нервные волокна, ответвляющиеся от предшествующих не­рвов.

Аутогенное новообразование сосудов состоит в том, что в соедини­тельной ткани появляются скопления недифференцированных клеток, между которыми возникают щели. В эти щели открываются предшествующие ка­пилляры и изливается кровь. Клетки соединительной ткани, окружающие ще­ли, образуют эндотелиальную выстилку и другие элементы стенки сосуда.

Крупные сосуды не обладают достаточными пластичными свойства­ми, Поэтому при повреждении их стенки (атеросклероз, артериит, аортит, аневризма, травма) восстанавливаются лишь структуры внутренней оболочки, эндотелиальная выстилка; а элементы средней и наружной оболочек обычно замешаются соединительной тканью, что ведет нередко к сужению или обли­терации просвета сосуда.

Регенерация соединительной ткани начинается с пролиферации молодых мезенхимальных элементов и новообразования микрососудов. Образуется молодая, богатая клетками (лейкоциты, плазматические клетки, лаброциты) и тонкостенными сосудами соедини­тельная ткань. Она называется грануляционной тканью. В дальнейшем происходит созревание грануляционной ткани: число гематогенных элементов уменьшает­ся, а фибробластов - увеличивается. Фибробласты синтезируют компоненты волокнистых структур и основного вещества соединительной ткани. Новообразование соединительной ткани происходит не только при ее повреждении, но и при неполной регенерации других тканей, а также при организации (инкапсуляции), заживлении ран, продуктивном воспалении.

Созревание грануляционной ткани может иметь те или иные отклонения. Воспаление, развивающееся в грануляционной ткани, приводит к задержке ее созревания, а чрезмерная синтетическая активность фибробластов - к избыточному образованию коллагеновых волокон с последующим резко выраженным их гиалинозом. Келоидные рубцы образуются после различных травматических поражений кожи, особенно после ожогов.

Регенерация жировой ткани происходит за счет новообразова­ния соединительнотканных клеток, которые затем превращаются в жировые путем накопления в цитоплазме липидов. Жировые клетки складываются в дольки, между которыми располагаются соединительнотканные прослойки с сосудами и нервами. Регенерация жировой ткани может происходить также из ядросодержащих остатков цитоплазмы жировых клеток, которые путем на­копления капель липидов превращаются в зрелые жировые клетки.

Регенерация костной ткани при переломе костей в значительной мере зависит от степени разрушения кости, правильной репозиции костных отломков, местных условий (состояние кровообращения, воспаление и т. д.). При неосложненном костном переломе может происходить первичное костное сращение. Оно начинается с врастания в область дефекта и гематомы между от­ломками кости молодых мезенхимальных элементов и сосудов. Возникает так называемая предварительная соединительнотканная мо­золь, в которой сразу же начинается образование кости. В остеогенной фиброретикулярной ткани по­являются малообызвествленные костные балочки, число которых нарастает. Образуется предварительная костная мозоль. В дальней­шем она созревает и превращается в зрелую пластинчатую кость. Вновь образованная ткань с помощью остеокластов и остеобластов подвергается перестрой­ке, появляется костный мозг, восстанавливаются васкуляризация и иннерва­ция. При нарушении местных условий регенерации кости (расстройство кро­вообращения), подвижности отломков, обширных диафизарных переломах происходит вторичное костное сращение. Для этого ви­да костного сращения характерно образование между костными отломками сначала хрящевой ткани, на основе которой строится костная ткань.

Регенерация хрящевой ткани в отличие от костной происходит обычно неполно. Лишь небольшие дефекты ее могут замещаться новообразо­ванной тканью за счет камбиальных элементов надхрящницы - хондробластов. Эти клетки создают основное вещество хряща, а затем превра­щаются в хрящевые клетки. Крупные дефекты хрящевой ткани замещаются рубцовой.

Регенерация мышечной ткани , ее возможности и формы раз­личны в зависимости от вида этой ткани. Гладкие мышцы при незначительных де­фектах могут регенерировать достаточно полно. Значительные участки повреждения гладких мышц замещаются рубцом. При этом в сохранившихся участках гладкие мышечные волокна подвергаются гипертрофии. Регенерация поперечнополосатой мускулатуры проис­ходит лишь при сохранении сарколеммы. Внутри трубок из сарколеммы осуществляется регенерация саркоплазмы и ее органелл, в результате чего по­являются клетки, называемые миобластами. Они вытягиваются, число ядер в них увеличивается, в саркоплазме постепенно дифференцируются миофибриллы, и трубки сарколеммы вновь превращаются в поперечнополосатые мышечные волокна.

Если при повреждении мышцы целость сарколеммы нарушается, то на ме­сте травмы обычно образуется рубец.

Регенерация мышцы сердца человека, как и поперечнополосатой мускулатуры, заканчивается рубцеванием дефекта. Однако в сохранившихся мышечных волокнах происходит интенсивная гиперплазия ультраструктур, что ведет к гипертрофии волокон и восстановлению функции органа.

Регенерация эпителия осуществляется в большинстве случаев полно, так как он обладает высокой регенераторной способностью. Особенно хорошо регенерирует покровный эпителий. Восстановление многослойного плоского ороговевающего эпителия воз­можно даже при довольно крупных дефектах кожи. При регенерации эпидермиса в краях дефекта происходит усиленное размножение клеток зародышевого (камбиального) мальпигиева слоя. Образующиеся эпителиальные клетки сначала покрывают дефект одним слоем. В дальнейшем пласт эпителия становится многослойным, клетки его дифференцируются, и он приобретает все признаки эпидермиса, включающего в себя ростковый, зернистый, блестящий (на подошвах и ладонной поверхности кистей) и роговой слои. При нарушении регенерации эпителия кожи образуются незаживающие язвы, нередко с разрастанием в их краях атипичного эпителия, что может по­служить основой для развития рака кожи.

В печени участок некроза всегда подвергает­ся рубцеванию, однако в остальной части органа происходит интенсивное но­вообразование клеток, а также гиперплазия субклеточных структур в предшествующих клетках, что сопровождается их гипертрофией. В результате этого исходная масса и функция органа быстро восстанавли­ваются. Регенераторные возможности печени почти безграничны. После уда­ления 4 /5 органа исходная масса его восстанавливается в течение 1 1 /г - 2 мес.

В поджелудочной железе регенераторные процессы хорошо выражены как в экзокринных отделах, так и панкреатических островках, причем эпителий экзокринных отделов становится источником восстановления островков.

В почках некротические изменения эпителия канальцев заканчивается размножением сохранившихся клеток и восстановлением канальцев, ако лишь при сохранении тубулярной базальной мембраны. При ее разрушении эпителий не восстанавливается и каналец замещается соединительной тканью. Не восстанавливается погибший канальцевый эпителий и в том случае, когда одновременно с канальцем погибает сосудистый клубочек. При этом на месте погибшего нефрона разрастается рубцо-соединительная ткань, а окружающие нефроны подвергаются регенераторной гипертрофии. После удаления одной почки оставшаяся подвергается гипертрофии (ви­карная гипертрофия) и со временем обеспечивает нормальную почеч­ную функцию.

В железах внутренней секреции восстановительные процессы также выражаются в форме неполной регенерации.

В легком после удале­ния отдельных долей в оставшейся части происходит гипертрофия и гипер­плазия тканевых элементов, обеспечивающие восстановление функции органа. Однако удаление больших участков легочной ткани, особенно целого легкого, может сопровождаться развитием функциональной недостаточности оставше­гося органа.

Регенерация разных отделов нервной системы происходит неоднозначно. В головном и спинном мозге новообразования ганглиозных клеток не происходит и при разрушении их восстановление функции возможно лишь за счет внутриклеточной регенерации сохранившихся клеток. Невроглии, осо­бенно микроглии, свойственна клеточная форма регенерации, поэтому дефекта ткани головного и спинного мозга обычно заполняются пролиферирующими клетками невроглии - возникают так называемые глиальные (г л и-о з н ы е) рубцы.

При повреждении вегетативных узлов наряду с гиперплазией ультраструктур клеток происходит и их новообразование.

При нарушении целости периферического нерва регенерация про­исходит за счет центрального отрезка, сохранившего связь с клеткой, в то время как периферический отрезок погибает. Регенерация нервных волокон завершается их миелинизацией и восста­новлением нервных окончаний.