Физиологическая и репаративная регенерация. Пластичность

Регенерацией называется восстановление организмом утраченных частей на той или иной стадии жизненного цикла. Регенерация, происходящая в случае повреждения или утраты какого-нибудь органа или части организма, называется репаративной. Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической.

Физиологическая регенерация В каждом организме на протяжении всей его жизни постоянно идут процессы восстановления и обновления. У человека, например, постоянно обновляется наружный слой кожи. Птицы периодически сбрасывают перья и отращивают новые, а млекопитающие сменяют шерстный покров. У листопадных деревьев листья ежегодно опадают и заменяются свежими. Такие процессы носят название физиологической регенерации.

Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела. Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию. При типичной регенерации утраченная часть замещается путем развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное намеренно отрывает часть своего тела (автотомия), как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага. При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. У регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна.

Пластичность – компенсация нарушенных функций. П. 1 кл. заменяет функцию 9 погибших.

Нейротрансплантация.

Нейротрансплантация — это метод лечения неврологических заболеваний с использованием, как нейрональных, так и не нейрональных клеток, с целью восстановления, замещения или улучшения функции поврежденной нервной системы.

Виды: от взрослого к взрослому = отторжение; от ребенка к взрослому = 50%; от эмбриона = 100%; пересадка незрелой нервной ткани реализуется в клинике.

Материал и методы. Для трансплантации используют кусочки мозга размером 1,5 мкм³, свежезабранные от нескольких эмбрионов и криоконсервированные, замороженные до -70^оС в парах сухого льда с добавлением диметилсульфоксида или в жидком азоте до -196^оС, суспензии клеток, диссоциированных трипсином или механически, изолированные клетки (астроциты, олигодендроциты, клетки микроглии, шванновские), фрагменты нерва, чувствительные и автономные ганглии, кратковременно и длительно культивированные клетки эмбрионального мозга, глио-нейронные агрегаты, генетически модифицированные клетки (эмбриональные миоциты, фибробласты, эндотелиоциты), стволовые клетки на предимплантационной стадии развития зародыша, нейроэктодермы и региональные, окружённые мезенхимой (в эмбриональном мозге их мало).

Трансплантируют субарахноидально (на поверхность мягкой мозговой оболочки), интрапаренхимально (внутрь мозга, спинного – интрамедуллярно, эндолюмбально), интравентрикулярно (в полость желудочка мозга), интракавитально (в искусственную полость) гомотопически (в полость той же структуры мозга), гетеротопически (в другую структуру мозга), неотсрочено и отсрочено (спустя длительное время после приготовления полости), в нерв (в т.ч. дегенерирующий), на поверхность коры большого мозга, в церебро-спинальную жидкость, подкожно, в яичко, внутримышечно.

Виды нейротрансплантации: аллотрансплантация (пересадка между индивидуумами в пределах вида, например, от человека человеку), ксенотрансплантация (пересадка между организмами разных видов, например, от дрозофилы человеку), сочетанная (вводят несколько неодинаковых нейротрансплантатов в одну структуру мозга), множественная (вводят однотипные нейротрансплантаты в разные структуры мозга), комбинированная (вводят эмбриональную нервную ткань с ненервными клеками, например, сустентоцитами яичка, которые обеспечивают гибель Т-лимфоцитов хозяина и защищают трансплантат от отторжения).

Методические требования: используется материал эмбрионов, плодов и новорождённых (чем «моложе» нервная ткань, тем она лучше приживляется), размер кусочков 0,5-3,5 мм³, миниминизация времени для свежезабранных трансплантатов, пересадка в места с хорошим трофическим обеспечением (мягкая мозговая оболочка, церебро-спинальная жидкость).

Требования к донору (от кого пересаживать): по Международному стандарту оценки на инфицированность сыворотку крови донора исследуют на наличие антител против ВИЧ, гепатита С и В, сифилиса, проводят буккальный тест или проводят исследование соскоба цервикального канала на наличие ДНК вирусов герпеса и цитомегалии, хламидий (ПЦР).

Требования к реципиенту (кому пересаживают): преимущественно детский и молодой (юношеский) возраст.

Механизм действия нейротрансплантата. В результате взаимодействия нейротрансплантата с мозгом реципиента активизируются компенсаторные возможности нервной ткани реципиента, запускаются новые механизмы регенерации, стимулируется реиннервация разобщённых участков мозга и происходит его интеграция с нейротрансплантатом. Фактор роста нервов (ФРН) эмбрионального мозга стимулирует дифференцировку нервных клеток нейротрансплантата и их выживаемость (используется при лечении болезни Альцгеймера). Инсулиноподобный ростовый фактор (ИПРФ) стимулирует рост и созревание нервных клеток, рост аксонов, восстановление миелиновой оболочки нервных волокон (миелинизацию). Генетически изменённые фибробласты выделяют мощный стимулятор – фактор роста фибробластов (ФРФ), который оказывает влияние на мотонейроны спинного мозга и нервные клетки мозжечка. Опиаты (эндорфин, энкефалин), нейромедиатор боли (вещество Р) также оказывают нейротрофическое действие. Эпидермальный фактор роста (ЭФР) – самый ранний стимулятор роста аксонов в эмбирональном мозге. Овариальные гормоны эстрогены оказывают влияние на синаптоархитектонику, стимулируют гиперплазию межнейрональных контактов.

Специфическое звено: живые эмбриональные клетки – преимущественно пролиферирующие бласты – вырабатывают гуморальные стимуляторы регенерации, введённые реципиенту, функционируют некоторое время, компенсируя дефекты специфических функций повреждённых органов нервной системы (заместительная клеточная терапия).

Неспецифическое звено: активизация протоонкогенов, подавляющих апоптоз), цитокины (биологически активные вещества, выделяемые ненервными клетками), нейромедиаторы (вещества, выделяемые нервными клетками и оказывающие влияние на другие нервные клетки), ростовые и трофические факторы, гормоны (биологически активные вещества, выделяемые эндокринными клетками) стимуляруют регенерацию, подавляют выработку в мозге NO, оказывающего нейротоксическое действие.

Проблемы. Как увеличить приживляемость нейротрансплантатов и их интеграцию с мозгом реципиента? Возможна ли либеризация отношения населения к абортам и как предупредить развитие коммерческого интереса беременных? Определённые шаги в решении данных закреплены в Хельсинской декларации.