Види та шляхи регенерації

Регенерація (від лат. гедегаШп — відродження) — відновлен­ня структур організму в процесі життєдіяльності і відновлення тих структур, що були втрачені внаслідок патологічних процесів.

Явище регенерації було знайоме людям ще з глибокої давни-ни, але особливо інтенсивні дослідження його стали проводити з М мі ця XIX ст., коли в біологію широко увійшов метод експери­ментальних досліджень. Проблема регенерації має першорядне шлчення для медицини, особливо для відновлювальної хірургії.

Фізіологічна регенерація — явище універсальне, властиве ВСІМ живим організмам, а також органам, тканинам, клітинам і субклітинним структурам. Прийнято поділяти клітини тканин тиаринних організмів і людини на три групи: лабільні, стабільні і статичні.

До лабільних належать клітини, що швидко і легко поповню­ються в процесі нормальної життєдіяльності організму. Це кліти-ім і крові, епітелію слизової оболонки травного каналу, епідермісу. Доля клітин, що загинули в процесі життєдіяльності, неоднакова. Клітини зовнішніх покривів після загибелі злущуються. Клітини слизової оболонки кишок, багаті на ферменти, після злущування иходять до складу кишкового соку і беруть участь у травленні.

До стабільних клітин належать клітини печінки, підшлунко-иої залози, слинних залоз та ін. Вони мають обмежену спромож­ність до розмноження, що виявляється при ушкодженні органа.

До статичних клітин належать клітини посмугованої м'язової і нервової тканин. Клітини статичних тканин, як вважає більшість дослідників, не діляться. Проте процеси фізіологічної регенерації в нервових клітинах здійснюються на субклітинному, ультраструктурному рівнях. Щодо м'язової тканини останнім ча­сом погляд дещо змінився. Було відкрито клітини-сателіти, що містяться під оболонкою, або сарколемою, м'язового волокна і спроможні занурюватися всередину волокна, ділитися і перетво­рюватися на ядра і цито- або саркоплазму м'язового волокна.

У процесі фізіологічної регенерації беруть участь також кам­біальні клітини, тобто найменш диференційовані або найменш спеціалізовані, які дають початок клітинам, що поступово ди­ференціюються або спеціалізуються. Наприклад, камбіальними клітинами епідермісу шкіри є клітини базального шару.

Процес фізіологічної регенерації властивий усім тканинам. Найуніверсальнішою його формою є внутрішньоклітинна регене­рація. Висока її інтенсивність забезпечує тривалість життя клі­тин, що відповідає часу життя всього організму. Фізіологічна ре­генерація зберігає цілісність і нормальну життєдіяльність окре­мих тканин, органів і всього організму.

Репаративна регенерація

Відновлення органів, тканин та інших структур після ушко­дження, а також відновлення цілого організму з його частинами називають репаративною регенерацією (від лат. герагаііоиз — відновлювальний). Фізіологічна і репаративна регенерації не від­особлені одна від одної. Репаративна регенерація розгортається на підґрунті фізіологічної, тобто на основі тих самих механізмів, і відзначається лише більшою інтенсивністю проявів. Тому репа-ративну регенерацію розглядають як нормальну реакцію орга­нізму на ушкодження, що характеризується різким посиленням фізіологічних механізмів відтворення специфічних тканинних елементів різних органів.

Репаративна регенерація може бути типовою (гомоморфоз) і атиповою (гетероморфоз). У процесі гомоморфозу відновлюється такий самий орган, який був втрачений. При гетероморфозі від­новлені органи відрізняються від типових. При цьому відновлен­ня втрачених органів може відбуватися шляхом епіморфозу, мор-фалаксису, ендоморфозу (або регенераційної гіпертрофії), ком­пенсаторної гіпертрофії.

Епіморфоз — це відновлення органа шляхом відростання від ранової поверхні, що підлягає при цьому суттєвій перебудові. Тканини, що прилягають до ушкодженої ділянки, розсмокту­ються, відбувається інтенсивний поділ клітин, що дають поча­ток зачатку регенерата (бластемі). Потім відбувається диферен­ціювання клітин і формування органа або тканини. За типом епіморфозу проходить регенерація кінцівок, хвоста, зябер в «ксолотля, трубчастої кістки від окістя після вилущування діа-фіза у кролів, пацюків, м'яза від м'язової кукси у ссавців та ін. До епіморфозу належить і рубцювання, у процесі якого закрива­ються рани, але втрачений орган не відновлюється. Епіморфоз-на регенерація не завжди дає точну копію видаленої структури. Таку регенерацію називають атиповою. Є декілька різновидів птипової регенерації.

Гіпоморфоз — регенерація з частковим заміщенням ампуто­ваної структури (у дорослої шпорцевої жаби виникає остеподібна І груктура замість кінцівки). '

Гетероморфоз — поява іншої структури на місці втраченої (поява кінцівки на місці антен або ока у членистоногих).

Морфолаксис — це регенерація, при якій структура після ушкодження лишилася майже без клітинного розмноження шля­хом перебудови. З частини тіла шляхом перебудови утворюється ціла тварина або орган менших розмірів. Потім розміри особини, що утворилися, або органа збільшуються. Морфолаксис спостері­гається в основному у низькоорганізмових тварин, а епіморфоз — у більш високоорганізмових. Морфолаксис є основою регенерації гідр, гідроїдних поліпів, планарій. Часто морфолаксис і епімор­фоз відбуваються одночасно, у поєднанні.

Регенерація, що відбувається всередині органа, називається 0п<)оморфозом, або регенераційною гіпертрофією. При цьому від­новлюється не форма, а маса органа. Наприклад, при крайовому пораненні печінки відділена частина органа ніколи не відновлю-• п.ея. Ушкоджена поверхня відновлюється, а всередині іншої частини посилюється розмноження клітин і впродовж декількох тижнів після видалення 2/3 печінки відновлюються вихідна маса й об'єм, але не форма. Внутрішня структура печінки виявляється нормальною, її часточки мають типовий розмір, і функція органа відновлюється.

Близькою до регенераційної є компенсаторна гіпертрофія, або вікарна (замісна). Цей засіб регенерації пов'язаний зі збіль­шенням маси органа або тканини, зумовлений активним фізіоло­гічним навантаженням. Збільшення органа відбувається за раху­нок поділу клітин та їх гіпертрофії.

Гіпертрофія клітин полягає в рості, збільшенні кількості і р* мірів органел. У зв'язку зі збільшенням структурних компоненті клітини підвищуються її життєдіяльність і працездатність. П] компенсаторній гіпертрофії немає ушкодженої поверхні. Спосг рігається цей вид гіпертрофії у разі видалення одного з парн] органів. Так, якщо видалити одну з нирок, то інша зазнає пі, вищеного навантаження і збільшується в розмірі. Компенсато] на гіпертрофія міокарда часто виникає у хворих на гіпертоніч: хворобу (при звуженні периферійних кровоносних судин), у рі вад клапанів. У чоловіків при розростанні передміхурової залози утруднюється виділення сечі і гіпертрофується стінка сечової міхура. Процес регенерації відбувається в багатьох внутрішні: органах після різних запальних процесів інфекційного пох» дження, а також після ендогенних порушень (нейроендокрин; розлади, пухлинний ріст, дія токсичних речовин). Репаративі регенерація в різних тканинах проходить неоднаково. У шкі] слизових оболонках, сполучній тканині після ушкодження відб; вається інтенсивне розмноження клітин і відновлення тканині подібної до втраченої. Таку регенерацію називають повною, аі реституційною. У разі неповного відновлення, при якому заі щення відбувається іншою тканиною або структурою, говоря' про субституцію.

Регенерація органів відбувається не тільки після видалення їх частин хірургічним шляхом або внаслідок травмування (механіч­ного, термічного тощо), а й після перенесення патологічних ста­нів. Наприклад, на місці глибоких опіків можуть бути масивні розростання щільної сполучної рубцевої тканини, але нормальна структура шкіри не відновлюється, а розростається хрящова тка­нина й утворюється несправжній суглоб. При ушкодженні покри­вів відновлюються як сполучнотканинна частина, так і епітелій. Проте швидкість розмноження клітин пухкої сполучної тканини більша, тому ці клітини заповнюють дефект, утворюються волок­на і після великих ушкоджень формується рубцева тканина. Щоб не допустити цього, застосовують пересадку шкіри, взятої в тої самої або іншої людини.

Для регенерації внутрішніх органів застосовують штучні по­ристі каркаси, по яких ростуть тканини, що регенерують. Тка­мини проростають крізь пори, і цілісність органа відновлюється. Регенерацією за каркасом можна відновити кровоносні судини, сечовід, сечовий міхур, стравохід, трахею й інші органи.