Третият начин - регенерация
Професор, доктор на биологическите науки Polezhaev L. (Институт по биология на развитието академия на науките на СССР)
Как да поправите повредената тъкан или орган, как да ги върне изгубеното функция? Въпреки, че този проблем е чисто медицински, биологичната основа за това. В момента има три начина за разрешаването му: протези, трансплантация (трансплантация) и регенерация.
Регенерация на крайниците metamorfoziruyuschey жаба (вляво). Право - контрола, след обичайното ампутация рана е гладка.
Регенерация на двата предни крайника при възрастни жаби след експериментално излагане.
Опитът да се възстанови крайник новородено опосум.
Регенерация на зъб тъкан от кучета 100 дни след операцията. Снимката показва надлъжен разрез на един зъб; перпендикулярна на канала на корена, отляво - областта на дефекта с тъкан, за да се регенерира.
Регенерация на папиларните мускули на сърцето на кучето, управлявани по метода на NP Sinitsyn.
Протези, които заместват изгубени ръце, крака, зъби, са били използвани за дълго време и са много полезни хора. Но протезата - все още не е истинско тяло и неговата функция е дефектен.
Трансплантация, в днешно време се използва широко в хирургия, особено на големите успехи, постигнати в транспланта на костите. През последните години стана известно, трансплантация на бъбрек, а дори и сърцето на човека. И все пак, въпреки значителния напредък, проблемът за трансплантация не е позволено. Науката ще трябва да преодолее по пътя е все още много трудности, главен сред тях - биологичен (immunologiche-ЛИК) несъвместимост на донор тъкан и новия "собственик" - на получателя. В повечето случаи, на трансплантирания орган, след известно време, понякога в една-две-три години след трансплантацията се отхвърля. По този начин, целта не е достигната.
Третият начин - регенерация, пълно възстановяване от grachennyh или повредени органи и тъкани. По този начин - до голяма степен бъдещето на пътя, но така перспектива. Нека да го разгледа по-подробно.
Има три основни форми на оползотворяване на увредена тъкан: белези, хипертрофия и регенерация. Лекува, белези рани или белег образуване на белег, но повредена тъкан специфичен не може да бъде възстановена. В хипертрофия тъкан, оставаща след частичното отстраняване на органа, например, бъбрек или черен дроб расте, доближавайки по големина източник, но бившият форма, и най-важното е, че вътрешната структура на тялото не се възстановява. Това възстановяване (повече или по-малко пълна, типичен или не типично) може да предостави само регенерация. Ето защо по този начин е по-вероятно, и привлича изследователи във възстановяването на загубени в резултат на заболяване или нараняване на органите на човешкото тяло.
Самата идея да расте, например, една нова ръка, крак или дори пръст ампутиран на място изглежда фантастично. Въпреки това, проучванията през последните години и някои успешни експерименти ни позволяват да се надяваме, че това е по принцип е възможно и може би не толкова далечното бъдеще.
От дните на Чарлз Дарвин знаете основното правило на регенерация: способността да се регенерират намалява с увеличаване на сложността на организацията на животното, и то намалява с възрастта. В по-ниските животни - Хидра, плоски turbellarians (planarians), земните червеи - от отделни парчета от тялото се възстановява цялото животно. В по-ниските гръбначни - тритони, саламандри саламандър, - сега регенерира само определени органи (крайници, опашките, хриле, челюстта, носа). При бозайниците и човека не са възстановени дори някои части от телата - на пръстите, ушите, носа и др.
Но ако природата не съществуват разпоредби в по-висшите организми, че способността, тогава може би това може да доведе до изкуствено?
Работата по тази интересна теоретично и практически много важен проблем започна дълго време, най-вече в Съветския съюз (въпреки че много учени сега работят върху него, и в чужбина) и сега се превърнаха в специална посока - в учението за регенерация.
Както вече споменахме, в опашати земноводни загубили крайници и други органи се възстановяват след ампутация. В влечуги (гущер расте отново само на опашката), регенерация на органи не се среща в птици и бозайници. Но има и специален, междинен група от животни - Anura (тези, които са жаби, крастави жаби, противопожарни корем жаби), чийто крайници са добре регенерира в "младостта", който е в ранните етапи на своето развитие, те по-късно губят тази способност.
Каква е същността на въпроса? Оказва се, че животните, от естество да регенерация (тритони, саламандър, попови лъжички ранните етапи на развитие), оставащ след ампутация на основното тяло тъкан или част, т.е. мускул, хрущял, кост, съединителна тъкан не са белези, не лекува обичайния начин, и започва да се развива: те се самоунищожат и дедиференциирани. С други думи, организацията на тези тъкани е опростена, техните клетки стават като млад, ембриони, са загубили своя специфичен принадлежност към определена тъкан, но тя е с висока способност за клетъчното делене. В резултат на преобразуването на клетките и тяхната "подмладяване" на повърхността на раната започва да расте и да се развива тъкан формира зародиш, който се развива след това със сигурност в покой, гръбначни, че няма да се случи: ампутирания тъкан не е счупен и не губи диференциация на повърхността на раната просто се появява шкембе, и тя лекува гладко.
Тези наблюдения накараха учените и идеята да се опита да унищожи тъканта изкуствено изръси животно, което няма способността да се регенерират, изкуствено направи си клетки стават по-лесно да загуби своята специфичност Може би след това да започне възстановяване?
Първите експерименти от този вид са били пуснати в нашата лаборатория по биология експериментална морфология на животните институт на Академията на науките на СССР, за първи път в късните етапи на развитието на попови лъжички, възрастни жаби, и най-накрая, за новородени кученца плъх (в чужбина тези експерименти също са опосуми). В експеримент пън на ампутиран крайник механично травматизирани или подлага на специална химическа устойчивост, при което клетките на тъканта загубили специфичност, тяхната диференциация (впоследствие се установи и други начини за създаване на тялото на способността на животното да се регенерира) и започва биологично възстановяване на загубените крайници. Подобни експерименти са извършени в много лаборатории в страната и чужбина, както и тяхната автентичност не е под съмнение.
Задаване на модел пресъздаде възможностите за възстановяване на крайниците при гръбначните животни, можем да се заемем с работата върху получаването регенерацията на други органи и тъкани при бозайници.
Известно е, че дългите кости в ръцете, краката, пръстите след фрактурата е добре възстановени. Костна регенерация в този случай се дължи на надкостницата и отива от т.нар epimorphosis - тъкан расте по краищата на региона на костния дефект. Но дистанционно парче от череп кост никога не се възстановява, дори и ако на мястото остава надкостница надкостница, а вторият - дура и мозъкът е изложен. Там обикновено не помага и трансплантация на органи: трансплантиран костен се резорбира бързо. Ето защо, хирурзите са склонни да се затвори дупката в черепа неживи материали: тантал, органични стъкло и други. Въпреки това, той не е безразличен към съседните живеят техните тъкани.
Нашата лаборатория са предложени четири нови биологични методи, което доведе до пълно регенериране на черепните кости. Най-простият и най-ефективен от тях - метод за унищожаване. Казано е: да се предизвика регенерацията на тъканите, което не се регенерира при нормални обстоятелства, той трябва да бъде сериозно нарушена. Така че в този случай парче кост, натрошен до състояние на дървени стърготини и smochennyi кръв на получателя, се прилага към твърдата мозъчна обвивка. След това раната беше зашита. Стърготини бързо, в рамките на седем дни, то се разтваря напълно. От тях са костни образуващи агенти, които действат върху съседните клетки на съединителната тъкан, предизвиквайки нея да се превърне в типичен череп кост, или, с други думи, за да се предизвика образуването на кост в него.
Регенерация тук не е по обичайния начин, когато костта расте на костен дефект ръбове или надкостница или дура obohochki но чрез индукция. Костни чипове са индуктор клетки млад съединителна тъкан - реактивен материал, и регенериране на костта е тип ембрионален индукция, при което един от развиващия зародиш тялото индуцира образуването на друг. Без индуктор - костни чипове - младият съединителната тъкан превръща в белег, под влиянието на индуктор - костта, който запълва отвора в черепа.
Подобен метод е - все още в експерименти с кучета - възстановяването на разрушени зъби структура.
Експериментите показаха, че костните чипове могат да се втурнаха, не само заради мозъчната, но също така и на тръбна, ребро и други кост. Освен това, тези стружки могат да бъдат получени от други животински кости, а не само от същия вид (от едно куче в друга), но дори и от животно от друг вид (например, заек или крава кост подходящ за трансплантация куче).
Се предизвика костна регенерация като прясно приготвени костни стърготини и консерви, например, бързо замразени при много ниска температура (-78 ° С). Малко по-слаба "работа" замразени-изсушени дървени стърготини, които се замразява и се суши под вакуум.
Успешни опити при кучета позволено да отиде в сделките с които той е да помогне на хората. Сега проследи дългосрочните резултати от дейността, по време на някои от забележките, до 7-8 години.
Целта на нашето по-нататъшно изследване - за да предизвика възстановяване на мускулните влакна в повредената сърдечния мускул при бозайници.
И биолози и лекари знаят, че различни видове наранявания на сърдечния мускул да се лекува, не забравяйте да се даде белези, без да има способността да намалява. В допълнение, в области от увреждане на сърцето, особено инфаркт на миокарда, образувани джобове на мъртъв некротична тъкан, която влияе неблагоприятно върху сърцето и работата му. Поради това, толкова по-скоро ще разреши некротична тъкан и лекува огнище на увреждане на миокарда, така че е по-добре за здравето на човека.
В нашата лаборатория, и по-късно в няколко други лаборатории показват, че при определени условия е възможно да се получи регенериране на сърцето мускулни влакна при плъхове, зайци и кучета. Когато възстановяването на нормална инфаркт електрокардиограма и редица физиологични и биохимични параметри.
Въпреки това, този проблем все още не е решен. В случаите, когато сърдечният мускул е сведен до доста голяма степен, ефектът е временен: новосформираната тъкан е разделен на два месеца. И ако е възможно да се постигне дълготрайно съхранение на мускулните влакна, то е само в случаите, когато обемът на дяла за възстановяване е много малък.
Голяма част от проблема в миокарден регенерация остава неясно, така възбужда дебат и изисква по-нататъшно разследване и проверка. Но работата в тази област продължава и вече има опит, когато е възможно да се получи дългосрочно възстановяване на зони на сърдечния мускул, дори и папиларен или папиларен.
В специален изследователски материал се извършва по време на тези проучвания, които насърчават възстановяването на миокарда, както и средства, които инхибират и стимулират развитието на търбуха. В същото време той разкри една много интересна и важна информация. Оказа се, например, че използването на тези инструменти - всеки самостоятелно или в специфична комбинация, - Не мога да я увеличите докато складирането регенерират сърцето мускулни влакна и техния обем. Тези инструменти се ускори усвояването на некротична тъкан и изцеление на нарушени терени, с други думи, много по-бързо да се справи с последиците от инфаркти и други заболявания на сърдечния мускул (в продължение на няколко години, тези изследвания, в които проведохме в сътрудничество с други институции). Безспорно по-нататъшна работа в тази област може да има сериозни последици за лечение на инфаркт на миокарда, за бързо възстановяване на сърдечната ефективност.
Накрая, трябва да споменем друга посока на научните изследвания Досега много лекари и биолози са убедени, че нервните клетки не само при хората, но и във всички животни, в никакъв случай не могат да бъдат възстановени. Това означава, че всяко нараняване на гръбначния стълб или мозъка води непременно до нелечимо, като правило, нарушения в дейността на организма - .. Тя може да бъде частична или пълна загуба на способността да се движат, загуба на говора, промяна в човешката психика и т.н. Въпреки това, през последните години, науката е обогатен с принципно нови данни по този въпрос.
Оказа се, че в отдалечената експеримента, големи части от мозъка на риба, тритони, саламандър, ларви на жаби, ако определени условия се възстановяват напълно. Са постигнати (и го е направил американски и съветски учени) и регенерацията на нервните проводници повреден гръбначния мозък при плъхове, кучета, котки. По-късно успях да получите най-добре познат положителен резултат при възстановяването на повредената гръбначен мозък при хората. Това отваря нов начин за лечение на парализа, причинена от увреждане на гръбначния мозък.
Въпреки това, е необходимо незабавно да направите резервация, че тези методи все още не са достатъчно развити, тяхната употреба се среща с големи трудности. Имаме нужда от повече многобройни опити с животни, преди методът може да се счита за отпадък.
В нашата лаборатория ние извършихме експерименти, които показват възможността за стимулиране на разделението на нервните клетки в мозъка на възрастни плъхове, което е съпроводено с промени в висшата нервна дейност, опит да се предизвика този вид промяна в патологични състояния - по време на хипоксия. Хипоксия - недостиг на кислород в тъканите. Нервните клетки са силно чувствителни към липсата на кислород и със значително дългосрочно хипоксия или да умре. Нашите експерименти показват, че при определени експериментални условия, дори при хипоксични условия могат да стимулират регенераторните процеси в нервната тъкан на мозъка на плъхове. Докато ние прилагаме методи все още е много неточен. Въпреки това, ние вярваме, че тези ранни данни могат да служат като началото на един нов и много важни изследвания в областта на биологията и медицината.
Разбира се, днес можем да говорим само за толкова дълго, колкото определена посока в областта на изучаването на регенерация на перспективите. Реална възможност да растат и човек ампутирана ръцете, краката, или най-малко пръсти са все още там. Също така е твърде рано да се говори за регенерацията на сърдечния мускул или нерв на мозъка при хората. Въпреки това, все повече доказателства, посочва факта, че въпросът за възстановяване на повредени или изгубени тъкани, крайници и части от жизненоважни органи във висшите животни и човека, по принцип, да бъде решен. Работата по него, ние трябва да работим върху него, а това може да доведе до значителни резултати, значението на които не може да се надценява.
Polezhaev LV и сътр. Стимулиране на регенерация на сърдечния мускул. "Наука", 1965.
Polezhaev LV загуба и възстановяване на регенеративна способност на органи и тъкани на животните. "Наука" 1968.
Свързани статии