Регенерация

КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ

Лекция 2

Регенерация (от лат. — возрождение, возобновление) в биологии, восстановление организмом утраченных или поврежден­ных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. Регенерация наблюдается в естественных условиях, а также может быть вызвана экспериментально. Регенерация у животных и че­ловека — образование новых структур взамен удаленных либо погиб­ших в результате повреждения или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности; вторичное развитие, вызванное утратой развивше­гося ранее органа.

Термин «регенерация» предложен в 1712 г. французским ученым Р. Реомюром, изучавшим регенерацию ног речного рака. Различают два вида регенерации — физиологическую и репаративную. Физиологиче­ская регенерация — непрерывное обновление структур на клеточном (смена клеток крови, эпидермиса и др.) и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, которым обеспечивается функционирова­ние органов и тканей. Репаративная регенерация — процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов. Оба вида регенерации не являются обособленными, не зависимыми друг от друга. Так, репаративная регенерация развертывается на базе физиоло­гической, т. е. на основе тех же механизмов, и отличается лишь большей интенсивностью проявлений.

Процесс регенерации развертывается на разных уровнях организа­ции — системном, органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном. Осуществляется он путем прямого и непрямого деления клеток, обнов­ления внутриклеточных органелл и их размножения. Об источниках ре­генерации имеются две точки зрения. Согласно одной из них (теория резервных клеток) происходит пролиферация камбиальных, незрелых клеточных элементов (так называемых стволовых клеток и клеток-пред­шественников), которые, интенсивно размножаясь и дифференциру­ясь, восполняют убыль высокодифференцированных клеток данного органа, обеспечивающих его специфическую функцию. Другая точка зрения допускает, что источником регенерации могут быть высокодифференцированные клетки, которые в условиях патологического процесс и могут перестраиваться и одновременно приобретать способность к митотическому делению с последующей пролиферацией и дифференцировкой.

Характер клеточной популяции поврежденной структуры опре­деляет возможность ее регенерации. Репаративная регенерации воз­можна, если структура состоит из клеток обновляющейся популяции. Репаративная регенерация наступит также при наличии в ткани стволовых клеток и условий, разрешающих их дифференцировку. Например, при повреждении скелетной мышцы ткань восстанавливается за счет дифференцировки стволовых клеток (клетки-сателлиты) в миобласты, сливающиеся в мышечные трубочки с последующим образованием мышечных волокон. Ткань, утратившая стволовые клетки, не имеет шансов к восстановлению. По этой при­чине не происходит репаративной регенерации миокарда после гибе­ли кардиомиоцитов вследствие инфаркта или нейронов при травме. В последнем случае, если нарушена целостность части клетки, возможно восстановление структуры нейрона и его связей с клеточны­ми партнерами за счет интенсификации внутриклеточных процессов (синтез белка и внутриклеточный транспорт веществ), т. е. регенерации на клеточном уровне.