Механізм регенерації

 

Регенерація – це складний багатоступеневий процес, який протікає в організмі як за умов норми, так і при патології. Регенерація відноситься до пристосувальних процесів, націлена на відновлення втрачених структурних компонентів організму. 

Вивчення механізму регенерації дає змогу керувати відновлювальними процесами в організмі. Звичайно, ці дослідження мають велику наукову й практичну цінність, адже їх вивчення дозволить лікувати захворювання на значно вищому рівні.

 

 

Регенерація – це процес відновлення структурних елементів клітин та тканин замість  втрачених. В організмі регенерація відбувається постійно.

Регуляція регенерації – це складний процес, в якому приймають участь різні системи організму. Фактори, що регулюють регенерацію можна  умовно поділити на 4 групи:

1. нервові
2. гуморальні
3. імунологічні
4. функціональні

Нервова система забезпечує підтримання оптимального рівня обміну речовин та морфологічної організації клітин, органів, тканин. Трофічна її функція виявляється у регуляції інтенсивності метаболізму та тканиноспецифічних функціональних процесів. Першим на роль нервової системи у регуляції процесу регенерації звернув увагу Тодд [3]. Вчений помітив, що при перерізані сідничного нерва у саламандри, перешкоджає регенерації задньої кінцівки.  Подальші дослідження, проведені на початку минулого століття, виявилися досить суперечливими. Одні автори вважали, що кінцівка при перерізані нерва може регенерувати, а інші – це заперечували. Але в подальшому було встановлено, що вченими не була врахована здатність нерву до відновлення через це їх досліди не можна вважати достовірними. Отже, участь нервової системи у регуляції регенерації стала загально визнаним фактом. Але детальний механізм впливу нервової системи на регенеруючи тканину ще досить залишається недостатньо вивченим.

Деіннервація порушує репаративний процес не повністю. Проведеними дослідами було встановлено, що у місці регенерації поділ клітин відбувається (хоча не завжди), але дуже повільно і швидко припиняється [7]. Глобус [3], культивуючи бластеми аксолотля, виявив, що клітини продовжують ділитися і в умовах де іннервації. Мітотична активність у тканині значно підвищувалася при контакті через фільтр її клітин з сенсорним ганглієм.  В інших дослідах новоутворені клітинні елементи атрофувалися та заміщалися жировою чи сполучною тканиною.  

Особлива важлива нервова регуляція для запуску репаративних процесах. Так для запуску регенерації достатньо короткочасного контакту нервових волокон з деіннервованими клітинами. Для трофічного впливу нервової системи характерна післядія: після відновлення іннервації регенерація буде продовжуватись в умовах наступної втрати нервової регуляції.  

У 60 – 70-х роках двадцятого століття була висунута теорія, згідно з якою припускалася можливість  пересування по нервовим волокнам субстанції, що поступає у тканини і впливає на їх метаболізм. Цей фактор отримав назву «нейротропний». В ряді досліджень був виділений нейротропний фактор, що впливає на репаративні процеси [7].

Щодо механізму впливу нервового волокна на клітину висувалося багато припущень. Тассава [3] висунув теорію, згідно з якою роль нервових волокон полягала у блокуванні процесів проліферації у блокуванні стадії G2 мітозу. Підставою для цього твердження була помічена вченим закономірність: у тканинах з порушеною іннервацією синтез ДНК не припинявся, але клітини рідко вступали у мітоз. На основі цих спостережень Тассава припустив, що нейтрофічний фактор індукує перехід клітини зі стадії G2  власне мітоз. 

Мейден [3] запропонував свою теорію механізму нервової регуляції. Досліджуючи бластеми аксолотля, встановив, що після порушення іннервації клітини накопичуються у G1 фазу. Він поянив цей факт виснаженням нейтрофічного фактору після поділу клітини. 

Одним з факторів стимуляції регенерації є зміна функціонального стану органів. Меерсон [7] припустив, що генетичний апарат клітин ушкодженого органу активується в результаті виконання цими клітинами специфічних функцій. Посилений синтез нуклеїнових кислот, стимуляція проліферації та гіпертрофія клітин при репаративній регенерації є наслідком інтенсифікації функцій цих клітин. Але подальші дослідження виявили цю точку зору не зовсім вірною. Більш прийнятними є наступні положення. По-перше, механізм дії підвищеної функціональної активності клітин в процесі репаративної регенерації й компенсаторної гіпертрофії органів вибірковий й визначається характером функціонального запиту. По-друге, в умовах пошкодження органу особливості функціонального запиту, сила регенераційного стимулу в значній мірі визначаються кількістю видаленої тканини, характером пошкодження, морфофункціональними особливостями органу. Наприклад голодування знижує регенеративну здатність епітелію кишечнику, а надходження їжі – стимулює. Тоді як при посиленні роботи пошкодженої привушної слинної залози шляхом введення пілокарпіну регенераційні процеси в ній не пришвидшуються. 

За сучасними даними механізм впливу функції на ріст регенерую чого організму полягає у наступному. Кожний орган, виконуючи специфічні функції, виробляє у кров чи лімфу певні речовини або навпаки використовує у своїй роботі речовини, що отримує з гуморального середовища. Функціональна активність органу впливає на гомеостаз (організму, системний або локальний). При порушенні тканинної рівноваги, функції органу, імунологічної реактивності, нейроендокринної регуляції концентрація гормонів, біологічних речовин, речовин, що використовуються у метаболізмі органу, в крові змінюється, що відображається на білковому складі, співвідношенні іонів та ін. Порушення гомеостазу проявляється у вигляді функціонального запиту. Таким чином, можна припустити, що функціональний запит реалізується через ряд механізмів: гуморального, нейрорефлекторного, контактного, механічного. 

У відповідь на функціональний запит клітини пошкодженого органу починають посилено функціонувати. Активація функції супроводжується підвищенням рівня усіх метаболічних процесів в клітинах, гіперплазією та гіпертрофією внутрішньоклітинних структур. Функціональний запит та пов’язані з ним зміни в гуморальному середовищі можуть являтися однією зі складових частин регенераційного стимулу до проліферації клітин, виникаючого внаслідок дії декількох регуляторних механізмів.

Було помічено, що у