Гипотезы о клеточных источниках регенерации

1. Гипотеза резервных клеток - предшественники регенерационной бластемы - клетки, которые останавливаются на раннем этапе дифференцировки и не участвуют в процессе развития до получения стимула к регенерации (в культях пальцев аксолотля хондроциты мигрируют в регенерационную систему).

2. Гипотеза временной дедифференцировки клеток - в ответ на стимул регенерации, клетки утрачивают признаки специализации, но затем снова дифференцируются в тот же клеточный тип (хондроцит становится миоцитом и наоборот).

3. Гипотеза полной дедифференцировки специализированных клеток до состояния, сходного с мезенхимными клетками и с возможным последующим превращением в клетки другого типа с утратой специализации и детерминации (регенерация хрусталика у амфибий).

Физиологическая регенерация свойственна всем организмам.

Масштабы и способы репаративной регенерации варьируют у животных, различающихся систематическим положением.

Способность к регенерации не имеет однозначной зависимости

от уровня организации, но более низко организованные животные обладают лучшей способностью к регенерации наружных органов. У губок, кишечно-полостных и червей из части организма восстанавливается целая особь. У членистоногих и моллюсков регенерируют отдельные конечности и части тела.

Низшие хордовые способны восстанавливать целый организм из его части (асцидии).

Амфибии и рептилии восстанавливают отдельные органы (конечности, хвост).

Регенерация у млекопитающих: из небольшого фрагмента яичника восстанавливается целый орган, регенерационная гипертрофия

позволяет компенсировать потерю 4/5 печени.

Трансплантация - пересадка ткани или органа.

В зависимости от родства донора (у него берут ткань или орган) и реципиента (ему пересаживают ткань или орган) различают виды трансплантации:

• аутотрансплантация (собственных тканей и органов);

• изотрансплантация (от генетически идентичных организмов);

• аллотрансплантация (от организма того же вида);

• ксенотрансплантация (от организмов другого вида).

До конца XIX - начала XX в.в. в клинике и эксперименте пересаживали кожу, кости, слизистые оболочки, роговицу и т. д.

Появление сосудистого шва в начале XX в. позволило осуществить пересадки органов с соединением кровеносных сосудов. Достижения в области консервации органов и тканей привели к использованию кадаверных (трупных) органов. Это позволило с середины XXв. начать широкую практику пересадок почек, эндокринных желез, печени, сердца, pancreas, костного мозга и др.

Тканевая совместимость - состояние, при котором клетки или органы донора приживаются и функционируют в организме реципиента.

Отторжение иммунной системой реципиента донорских тканей, а также разрушение донорскими иммунокомпетентными клетками тканей реципиента - тканевая несовместимость.

В природе есть универсальная несовместимость тканей, обусловленная генами, кодирующими структуру мембранных АГ гистосовместимости.

У человека главный комплекс гистосовместимости находится в 6-й хромосоме и имеет 6 сублокусов, каждому из которых принадлежит до 40 аллельных генов. Каждый аллель кодирует свой АГ гистосовместимости.

С помощью типирования АГ гистосовместимости подбирают совместимые ткани для трансплантации.

Толерантность иммунологическая (терпимость) - отсутствие или

ослабление ответа на данный АГ при сохранении реактивности организма ко всем другим АГ (Медавар, 1953).

Толерантность можно создать:

1. Облучением

Ионизирующая радиация, которая угнетающе действует на лимфоидную ткань. Вместе с тем радиация снижает ещё и инфекционный иммунитет организма.

2. Иммунодепрессантами

Химические иммунодепрессоры находят жизненное применение в клинической практике (имуран, 6-меркаптопурин, циклофосфамид, метакресат и др.). Эти препараты извращают или блокируют различные реакции обмена. Снижают иммунитет также ряд гормональных препаратов (кортизон, гидрокортизон, преднизолон). Они угнетают развитие лимфоидной ткани.

Биологические иммунодепрессанты – это АЛС (антилимфоцитарная сыворотка), которую получают при иммунизации животных лимфоцитами реципиента. АЛС обладает тканевой специфичностью, т.е. подавляют в основном трансплантационный, а не инфекционный иммунитет и не нарушают процесс кроветворения.

В клинической практике для иммунной депрессии широко применяют различные комбинации иммунодепрессивных факторов.

3. Введением малых доз растворимых дезагрегированных АГ

(соединяются с встроенными в мембрану лимфоцитов иммуноглобу-

линами и блокируют их);

4. Введением избытка АТ (они перехватывают АГ на их пути к

лимфоцитам, либо экранируют АГ от иммунокомпетентных клеток).

При пересадках органов и тканей судьба трансплантата определяется толерантностью реципиента к АГ гистосовместимости донора.

Рис. 3. Схема регенерации после удаления конечности аксолотля.

а - нанесение травмы; б - образование бластемы; в – регенерировавшая конечность; 1- эпидермис; 2 - дерма; 3 - мышцы; 4 - кость.

Регенерация частей организма, состоящих из комплекса органов:

регенерация рта у гидры, головного конца у кольчатого червя и морской звезды из луча.

Рис. 1. Регенерация комплекса органов у беспозвоночных животных.

А - гидра; Б - кольчатый червь; В - морская звезда.