Регенерация и трансплантация органов

РЕГЕНЕРАЦИЯ И
ТРАНСПЛАТАЦИЯ
органов
1 РЕГЕНЕРАЦИЯ
2 ТРАНСПЛАТАЦИЯ
• Способность к регенерации широко
распространена среди животных. Вообще
говоря, низшие животные чаще способны к
регенерации, чем более сложные
высокоорганизованные формы. Так, среди
беспозвоночных гораздо больше видов,
способных восстанавливать утраченные
органы, чем среди позвоночных, но только у
некоторых из них возможна регенерация
целой особи из небольшого ее фрагмента.
Тем не менее общее правило о снижении
способности к регенерации с повышением
сложности организма нельзя считать
абсолютным.
• Так, у дождевого червя из небольшого
кусочка тела может полностью
регенерировать новая особь, тогда как пиявки
неспособны восстановить один утраченный
орган. У хвостатых амфибий на месте
ампутированной конечности образуется
новая, а у лягушки культя просто заживает и
никакого нового роста не происходит..
Особенно примечательна способность к
регенерации у губок. Если тело взрослой
губки продавить через сетчатую ткань, то все
клетки отделятся друг от друга, как
просеянные сквозь сито. Если затем
поместить все эти отдельные клетки в воду и
осторожно, тщательно перемешать,
полностью разрушив все связи между ними,
то спустя некоторое время они начинают
постепенно сближаться и воссоединяются,
образуя целую губку, сходную с прежней.
• В этом участвует своего рода
"узнавание" на клеточном уровне, о чем
свидетельствует следующий
эксперимент. Губки трех разных видов
разделяли описанным способом на
отдельные клетки и как следует
перемешивали. При этом
обнаружилось, что клетки каждого вида
способны "узнавать" в общей массе
клетки своего вида и воссоединяются
только с ними, так что в результате
образовалась не одна, а три новых
губки, подобные трем исходным.
Процессы регенерации.
• В регенерации у животных участвуют два
процесса: эпиморфоз и морфаллаксис. При
эпиморфической регенерации
утраченная часть тела восстанавливается за
счет активности недифференцированных
клеток. Эти клетки, похожие на
эмбриональные, накапливаются под
пораненным эпидермисом у поверхности
разреза, где они образуют зачаток, или
бластему. Клетки бластемы постепенно
размножаются и превращаются в ткани
нового органа или части тела
• При морфаллаксисе другие ткани тела
или органа непосредственно
преобразуются в структуры
недостающей части. У гидроидных
полипов регенерация происходит
главным образом путем
морфаллаксиса, а у планарий в ней
одновременно участвуют и эпиморфоз,
и морфаллакси
• Существует две теории происхождения
бластемных клеток: 1) клетки бластемы
происходят из "резервных клеток",
• , оставшихся неиспользованными в процессе
эмбрионального развития и
распределившихся по разным органам тела;
2) ткани, целостность которых была
нарушена при ампутации,
"дедифференцируются" в области разреза,
т.е. дезинтегрируются и превращаются в
отдельные бластемные клетки. Таким
образом, согласно теории "резервных
клеток", бластема образуется из клеток,
остававшихся эмбриональными, которые
мигрируют из разных участков тела и
скапливаются у поверхности разреза, а
согласно теории "дедифференцированной
ткани", бластемные клетки происходят из
клеток поврежденных тканей
• . Ученые дпказали, что, 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.
• 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.
• 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 или BMP7, 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.
Выводы:
•
•
•
•
С увеличением высоты над уровнем моря весовые,
а также большинство показателей размерных
признаков, увеличиваются, в то время как
количественные уменьшаются.
Максимальные значения признаков отмечены в
диапазоне высот 1500–1750 м над уровнем моря;
что говорит, возможно, об оптимальных условиях
произрастания данного вида в Дагестане.
Слабо выражено влияние фактора высотного
градиента, как такового, в комплексе абиотических
и биотических факторов, что подтверждается
большой разницей между h2 и r2.
Природные популяции H. perforatum L. имеют
высокую степень вариабельности признаков
относящихся к генеративной сфере, что связано
с высокой гетерогенностью условий
местообитаний, которые оказывают
значительное влияние на системы размножения
растений.