Регуляція поділу клітин зовнішніми механізмами

Для підтримання гомеостазу потрібно, щоб число різних спеціалізованих клітин в організмі та ті функції, які вони виконують, перебували під контролем різних регуляторних механізмів.

Чисельність і активність різних груп клітин регулюється подачею їм сигналів про те, що вони мають підвищити свою функціональну активність, для чого, очевидно, потрібно збільшити число клітин. Одним із таких механізмів є дія гормонів. Гормони беруть участь у координації розвитку багатоклітинних організмів. Для цього потрібний обмін інформацією між різними клітинами і тканинами. Деякі гормони здійснюють свій вплив не проникаючи в клітину взагалі. Вони взаємодіють з певними місцями на поверхні клітини, після чого подальші зміни відбуваються в середині клітини. Деякі гормони проникаючи у середину, досягають навіть хромосом, наприклад прогестрон, який стимулює синтез авідину.

Якщо кількість кальцію в крові зменшується, то це позначається на клітинах при щитоподібних залоз і посилюється секреція гормонів. Однак, якщо в раціоні не вистачає кальцію, то додаткове введення гормонів не підвищує його вмісту в крові до нормального. В таких випадках клітини при щитоподібних залоз починають ділитися, з тим щоб збільшення їх числа привело до подальшого підвищення продукції гормону. Отже, контроль за контроль за функцією певних клітин може зумовити як до підвищення функціональної активності клітин, що виконують спеціалізовані функції, так і до збільшення числа популяції цих клітин.

Нервові клітини та клітини посмугованих м’язів не діляться, тому підвищення функціональної активності не може привести до їх поділу. Отже, відбувається лише збільшення розміру м’язових клітин при збільшенні їх активності. Що стосується нервових клітин, то вони могли б реагувати на посилення функції збільшенням числа своїх відростків. Це дало б змогу збільшити число з’єднань між ними і допомогти ефективніше виконувати функції цих клітин.

Повністю диференційовані функціонуючі клітини не здатні до поділу. Якщо виникає потреба у збільшенні їх числа або підвищенні функціональної активності, то має існувати будь який механізм, що змушує стовбурові клітини, від яких вони походять, розмножуватися швидше, ніж звичайно, для того більше число клітин-попередників могло диференціюватися на кінцеві клітини, збільшуючи кількість останніх і таким чином посилюючи їх функцію.

У зв’язку з регуляцією клітинних популяцій можна уявити собі і можливість існування механізму, дія якого ґрунтується на підтриманні загальної маси клітин кожної популяції на відносно сталому рівні щодо маси інших популяцій.Співвідношення розмірів різних органів у нормальних дорослих особин знаходяться на відносно сталому рівні. За штучного порушення існуючого співвідношення воно намагається повернутися до норми. Якщо у тварин видалити 2/3 печінки , то вона за кілька діб поновлюється до своїх нормальних розміпів у результаті інтенсивного поділу клітин печінки .

Одна з концепцій, запропонованих для пояснення цього явища, полягає в тому, що поділ клітин регулюється особливими речовинами, які назвали кейлонами.

Вважають, що спеціалізовані клітини виробляють свої кейлони, і якщо такий кейлон утримується клітиною, то він пригнічує її поділ. Припускають, що кейлон здатен вийти з клітини і дифундувати у інші клітини або навіть вийти у кровотік. Оскільки кейлони клітин печінки в цьому випадку знаходяться в рівновазі з кейлонами, що є в крові, яка омиває ці клітини, то вміст кейлонів як у крові так і у клітинах печінки при цьому знижується. Кількість нейлонів, щло залишилися в клітинах печінки, стає недостатньою для пригнічення поділу, тому він відбувається інтенсивно доти, доки концентрація кейлонів печінки і плазми досягне нормального рівня, після чого поділ припинюється. Речовини, які вважаються кейлонами, добувають виготовленням екстрактів з різних тканин і органів, але в чистому вигляді вони ще не отримані. Можна припустити, що кейлони – це білки або глікопротеїни з молекулярною масою 30 000 – 50 000, а деякі з них, можливо, є поліпептидами з нижчою молекулярною масою. Очевидно, кейлони специфічні щодо клітин різних типів, тканинта різних органів, але не вважають, що вони видоспецифічні. Кейлон, виділений з певних клітин одного виду, має функціонувати в організмі іншого виду.

Тривалий час учені намагалися з’ясувати, чому в місцях ушкодження тканин локальний і дуже часто швидкий поділ клітин, що сприяє поновленню ушкодженої тканини. Якщо прийняти концентрацію кейлонів, то можна припустити, що поновленння тканин відбувається внаслідок припинення дії їх специфічних кейлонів, кількість яких зменшуться в неушкоджених клітинах, які знаходяться поблизу ушкодженої ділянки. Після нанесення епідермальних кейлонів на ушкоджну ділянку шкіри загоювання сповільнюється. [9]