Регенерации частей тела

РЕГЕНЕРА́ЦИЯ

Регенерации частей тела

Авторы: Э. Н. Григорян

РЕГЕНЕРА́ЦИЯ в био­ло­гии (от позд­не­ла­тин­ско­го regeneratio – воз­ро­ж­де­ние, во­зоб­нов­ле­ние), вос­ста­нов­ле­ние рас­те­ния­ми или жи­вот­ны­ми ут­ра­чен­ных или по­вре­ж­дён­ных ор­га­нов и тка­ней, а так­же це­ло­го ор­га­низ­ма из его час­ти. Спо­соб­ность к Р.

воз­ник­ла в хо­де эво­лю­ции как адап­тив­ное свой­ст­во в от­вет на жё­ст­кие воз­дей­ст­вия сре­ды. Она про­яв­ля­ет­ся в разл. сте­пе­ни как у раз­ных ви­дов ор­га­низ­мов, так и на раз­ных эта­пах их жиз­нен­но­го цик­ла. Тер­мин «Р.» ввёл Р. А. Ре­о­мюр (1712), изу­чав­ший Р. ко­неч­но­стей реч­но­го ра­ка. Р.

на­блю­да­ет­ся в ес­теств. ус­ло­ви­ях, но мо­жет быть ин­ду­ци­ро­ва­на и уси­ле­на в ус­ло­ви­ях экс­пе­ри­мен­та. При Р. час­то ис­поль­зу­ют­ся кле­точ­ные и мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы раз­ви­тия ор­га­низ­ма, но она не яв­ля­ет­ся бук­валь­но по­втор­ным раз­ви­ти­ем, т. к.

осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ус­ло­ви­ях ок­ру­же­ния фор­ми­рую­ще­го­ся уча­ст­ка вос­ста­нов­ле­ния спе­циа­ли­зир. тка­ня­ми взрос­ло­го ор­га­низ­ма.

Регенерация у животных и человека

Од­но­кле­точ­ные жи­вот­ные, напр. амё­ба, вос­ста­нав­ли­ва­ют свою це­ло­ст­ность мно­го­крат­но при ус­ло­вии со­хра­не­ния яд­ра клет­ки. Сре­ди мно­го­кле­точ­ных макс. спо­соб­но­стью к вос­ста­нов­ле­нию да­же из ма­лых фраг­мен­тов ор­га­низ­ма или групп кле­ток об­ла­да­ют губ­ки, гид­ры, иг­ло­ко­жие, а так­же чер­ви. У выс­ших жи­вот­ных Р.

ус­лов­но мо­жет быть раз­де­ле­на на фи­зио­ло­ги­че­скую и ре­па­ра­тив­ную. Пер­вая на­прав­ле­на на вос­ста­нов­ле­ние об­нов­ляю­щих­ся кле­ток кро­ви, ко­жи, не­ко­то­рых эпи­те­ли­ев, вто­рая – на вос­ста­нов­ле­ние ут­ра­чен­но­го в ре­зуль­та­те трав­мы или на­па­де­ний хищ­ни­ка. Осн. роль в про­цес­сах фи­зио­ло­гич. Р.

во взрос­лом ор­га­низ­ме иг­ра­ют тка­не­вые ство­ло­вые клет­ки, на­хо­дя­щие­ся под кон­тро­лем со сто­ро­ны ок­ру­же­ния, т. н. ниш ство­ло­вых кле­ток. Близ­ки­ми к фи­зио­ло­гич. Р. яв­ля­ют­ся ги­пер­пла­зия и ги­пер­тро­фия, на­прав­лен­ные на уве­ли­че­ние объ­ё­ма тка­ни при воз­рос­ших на неё на­груз­ках.

Руб­це­ва­ние, при­су­щее выс­шим по­зво­ноч­ным (в т. ч. че­ло­ве­ку), не­об­хо­ди­мое для бы­ст­ро­го за­жив­ле­ния ран и пре­дот­вра­ще­ния ин­фи­ци­ро­ва­ния, так­же яв­ля­ет­ся спо­со­бом Р. При этом ме­ха­низ­мы фи­зио­ло­гич. Р. и др. ука­зан­ных ти­пов ре­ге­не­ра­ци­он­ных про­цес­сов раз­ли­ча­ют­ся. Ре­па­ра­тив­ная Р.

про­ис­хо­дит в слу­ча­ях ут­ра­ты хво­ста и ко­неч­но­сти, тка­ней гла­за и серд­ца у ам­фи­бий, плав­ников, серд­ца и сет­чат­ки гла­за у рыб, ки­шеч­ни­ка и по­ло­вых кле­ток у дро­зо­фи­лы и т. д. Все эти и др. ви­ды ре­па­ра­тив­ной Р. исполь­зу­ют­ся при изу­че­нии кле­точ­ных и мо­ле­ку­ляр­ных ме­ха­низ­мов про­цес­са с при­ме­не­ни­ем совр.

тех­ни­ки транс­ге­не­за, се­к­ве­ни­ро­ва­ния ге­но­ма, ме­то­дов по­ли­ме­раз­ной цеп­ной ре­акции, био­ин­фор­ма­ти­ки, про­те­ом­но­го ана­ли­за и др.

У низ­ших жи­вот­ных для вос­ста­нов­ле­ния бы­ва­ет дос­та­точ­но про­сто­го ре­мо­де­ли­ро­ва­ния ис­ход­ной тка­ни (мор­фол­лак­сис).

У бо­лее слож­но ор­га­ни­зо­ван­ных жи­вот­ных в от­вет на по­вре­ж­де­ние мо­би­ли­зу­ют­ся кле­точ­ные по­пу­ля­ции, даю­щие на­ча­ло клет­кам-пред­ше­ст­вен­ни­кам, ко­то­рые, в свою оче­редь, обес­пе­чи­ва­ют рост и фор­ми­ро­ва­ние по­вре­ж­дён­ных или уте­рян­ных час­тей те­ла (эпи­мор­фоз, эпи­морф­ная Р.). В не­ко­то­рых слу­ча­ях клет­ки-пред­ше­ст­вен­ни­ки для Р.

об­ра­зу­ют­ся из диф­фе­рен­ци­ро­ван­ных кле­ток, в дру­гих – бла­го­да­ря уча­стию ство­ло­вых кле­ток. В пер­вом слу­чае клет­ки те­ря­ют мор­фо­ло­гич. при­зна­ки ис­ход­ной спе­циа­ли­за­ции и вхо­дят в про­ли­фе­ра­тив­ную фа­зу, во вто­ром – ис­поль­зу­ют­ся ме­зен­хим­ные ство­ло­вые клет­ки (уча­ст­ву­ют в Р. мн. тка­ней), т. н. клет­ки-са­тел­ли­ты (при Р.

мышц), ство­ло­вые клет­ки во­ло­ся­но­го фол­ли­ку­ла (обес­пе­чи­ва­ют рост во­лос), ство­ло­вые клет­ки спер­ма­то­ген­но­го эпи­те­лия и ряд др. У пла­на­рий и гидр ство­ло­вые клет­ки рас­пре­де­ле­ны по все­му те­лу, что объ­яс­ня­ет вы­со­кие спо­соб­но­сти этих жи­вот­ных к ре­ге­не­ра­ции.

Р. ут­ра­чен­ных це­лых ор­га­нов наи­бо­лее со­вер­шен­на у хво­ста­тых зем­но­вод­ных. Она про­хо­дит 3 осн. эта­па: фор­ми­ро­ва­ние ра­не­во­го эпи­те­лия, на­ко­п­ле­ние кле­ток-пред­ше­ст­вен­ни­ков (фор­ми­ро­ва­ние бла­сте­мы) и фор­мо­об­ра­зо­ва­ние вновь воз­ник­ше­го ор­га­на (тка­ни). Ре­гу­ли­ру­ет­ся Р. на ге­не­тич.

уров­не, сис­те­мой меж­кле­точ­ных ком­му­ни­ка­ций и эпи­ге­не­тич. ме­ха­низ­ма­ми при уча­стии нерв­ной и им­мун­ной сис­тем, гор­мо­нов и др. био­ло­гиче­ски ак­тив­ных мо­ле­кул. Клю­че­вы­ми био­ло­гич. про­цес­са­ми Р. яв­ля­ют­ся кле­точ­ная про­ли­фе­ра­ция, ми­гра­ция, ин­те­гра­ция кле­ток и их диф­фе­рен­ци­ров­ка.

Раз­ные жи­вот­ные ис­поль­зу­ют раз­ные ме­ха­низ­мы ре­ге­не­ра­ции.

Регенерация у растений

У рас­те­ний Р. мо­жет про­ис­хо­дить на мес­те ут­ра­чен­ной час­ти те­ла (рес­ти­ту­ция); напр., по­верх­ность ра­не­ния по­кры­ва­ет­ся т. н. ра­не­вой пе­ри­дер­мой, ра­на на ство­ле или вет­ке за­руб­цо­вы­ва­ет­ся на­плы­ва­ми (кал­лю­са­ми) или на др. мес­те (напр.

, при от­ре­за­нии вер­ху­шеч­но­го по­бе­га уси­лен­но раз­ви­ва­ют­ся бо­ко­вые, вес­ной вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся ли­стья вме­сто опав­ших осе­нью). Спо­соб­ность к вос­ста­нов­ле­нию у рас­те­ний об­на­ру­же­на поч­ти для всех ор­га­нов: ство­ла, кор­ня, ли­сть­ев, цвет­ков и др. Ча­ще под Р.

у рас­те­ний по­ни­ма­ют вос­ста­нов­ле­ние лишь на­силь­ст­вен­но уда­лён­ных час­тей. В при­ро­де ши­ро­ко рас­про­стра­не­на Р. от­рез­ка­ми кор­ня, кор­не­ви­ща, слое­ви­ща, стеб­ле­вы­ми и лис­то­вы­ми че­рен­ка­ми, изо­ли­ро­ван­ны­ми клет­ка­ми, отд.

про­то­пла­ста­ми, а у не­ко­то­рых во­до­рос­лей – не­боль­ши­ми уча­ст­ка­ми их мно­го­ядер­ной про­то­плаз­мы (сим­пла­ста).

Вы­де­ля­ют 3 спо­со­ба Р. у рас­те­ний: Р. тка­ни, уте­рян­ной при по­вре­ж­де­нии; об­ра­зо­ва­ние тка­ни de novo (рост струк­ту­ры, не су­ще­ст­вую­щей до по­вре­ж­де­ния); Р. це­ло­го рас­те­ния из од­ной со­ма­тич. клет­ки. По­след­ний спо­соб Р. яв­ля­ет­ся осн. от­ли­чи­ем от Р. у жи­вот­ных.

При этом спо­со­бе под дей­ст­ви­ем фи­то­гор­мо­нов (аук­син, ци­то­ки­нин) об­ра­зу­ют­ся зо­ны рос­та – ме­ри­сте­мы и фор­ми­ру­ют­ся кал­лю­сы, даю­щие на­ча­ло це­ло­му рас­те­нию, так же, как это про­ис­хо­дит в эм­брио­ге­не­зе. Об­щим для Р.

у рас­те­ний и жи­вот­ных яв­ля­ет­ся об­ра­зо­ва­ние по­пу­ля­ции кле­ток-пред­ше­ст­вен­ни­ков (кал­люс у рас­те­ний и бла­сте­ма у жи­вот­ных), фор­ми­рую­щих­ся в мес­те по­вре­ж­де­ния, на­ли­чие у них ство­ло­вых кле­ток.

Пред­по­ла­га­ет­ся, что, в от­ли­чие от по­зво­ноч­ных жи­вот­ных, у рас­те­ний при­сут­ст­ву­ет все­го один тип ство­ло­вых кле­ток, рас­пре­де­лён­ных по сис­те­ме со­су­дов рас­тит.

ор­га­низ­ма; дос­туп­ность этих кле­ток для вос­ста­нов­ле­ния уте­рян­ных рас­те­ни­ем час­тей, воз­мож­но, яв­ля­ет­ся при­чи­ной их бо­лее вы­со­ких ре­ге­не­ра­ци­он­ных спо­соб­но­стей. По­ка ос­та­ёт­ся не­яс­ным, что слу­жит сиг­на­лом, ини­ции­рую­щим Р., ка­ко­вы при­ро­да кле­ток – ис­точ­ни­ков Р., мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­тич. ос­но­ва спо­соб­но­сти к Р., мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­тич. ме­ха­низ­мы ка­ж­до­го из эта­пов про­цес­са ре­ге­не­ра­ции.

Источник: https://bigenc.ru/biology/text/3502410

РЕГЕНЕРАЦИЯ

Регенерации частей тела
статьи

РЕГЕНЕРАЦИЯ, восстановление организмом утраченных частей на той или иной стадии жизненного цикла. Регенерация обычно происходит в случае повреждения или утраты какого-нибудь органа или части организма.

Однако помимо этого 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. Такую регенерацию, обычно не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической.

Регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела, называют репаративной. Здесь мы рассмотрим только репаративную регенерацию.

Репаративная регенерация может быть типичной или атипичной. 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 (аутотомия), 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.

Регенерация у животных

Способность к регенерации широко распространена среди животных. Вообще говоря, низшие животные чаще способны к регенерации, чем более сложные высокоорганизованные формы.

Так, среди беспозвоночных гораздо больше видов, способных восстанавливать утраченные органы, чем среди позвоночных, но только у некоторых из них возможна регенерация целой особи из небольшого ее фрагмента. Тем не менее общее правило о снижении способности к регенерации с повышением сложности организма нельзя считать абсолютным.

Такие примитивные животные, как гребневики и коловратки, практически не способны к регенерации, а у гораздо более сложных ракообразных и амфибий эта способность хорошо выражена; известны и другие исключения. Некоторые близкородственные животные сильно различаются в этом отношении.

Так, у дождевого червя из небольшого кусочка тела может полностью регенерировать новая особь, тогда как пиявки неспособны восстановить один утраченный орган. У хвостатых амфибий на месте ампутированной конечности образуется новая, а у лягушки культя просто заживает и никакого нового роста не происходит.

Многие беспозвоночные способны к регенерации значительной части тела. У губок, гидроидных полипов, плоских, ленточных и кольчатых червей, мшанок, иглокожих и оболочников из небольшого фрагмента тела может регенерировать целый организм. Особенно примечательна способность к регенерации у губок.

Если тело взрослой губки продавить через сетчатую ткань, то все клетки отделятся друг от друга, как просеянные сквозь сито.

Если затем поместить все эти отдельные клетки в воду и осторожно, тщательно перемешать, полностью разрушив все связи между ними, то спустя некоторое время они начинают постепенно сближаться и воссоединяются, образуя целую губку, сходную с прежней. В этом участвует своего рода «узнавание» на клеточном уровне, о чем свидетельствует следующий эксперимент.

Губки трех разных видов разделяли описанным способом на отдельные клетки и как следует перемешивали. При этом обнаружилось, что клетки каждого вида способны «узнавать» в общей массе клетки своего вида и воссоединяются только с ними, так что в результате образовалась не одна, а три новых губки, подобные трем исходным.

Ленточный червь, длина которого во много раз превышает его ширину, способен воссоздать целую особь из любого участка своего тела. Теоретически возможно, разрезав одного червя на 200 000 кусочков, получить из него в результате регенерации 200 000 новых червей. Из одного луча морской звезды может регенерировать целая звезда.

Моллюски, членистоногие и позвоночные не способны регенерировать целую особь из одного фрагмента, однако у многих из них происходит восстановление утраченного органа. Некоторые в случае необходимости прибегают к аутотомии.

Птицы и млекопитающие как эволюционно наиболее продвинутые животные меньше других способны к регенерации. У птиц возможно замещение перьев и некоторых частей клюва.

Млекопитающие могут восстанавливать покров, когти и частично печень; они способны также к заживлению ран, а олени – к отращиванию новых рогов взамен сброшенных.

Процессы регенерации

В регенерации у животных участвуют два процесса: эпиморфоз и морфаллаксис. При эпиморфической регенерации утраченная часть тела восстанавливается за счет активности недифференцированных клеток. Эти клетки, похожие на эмбриональные, накапливаются под пораненным эпидермисом у поверхности разреза, где они образуют зачаток, или бластему.

Клетки бластемы постепенно размножаются и превращаются в ткани нового органа или части тела. При морфаллаксисе другие ткани тела или органа непосредственно преобразуются в структуры недостающей части.

У гидроидных полипов регенерация происходит главным образом путем морфаллаксиса, а у планарий в ней одновременно участвуют и эпиморфоз, и морфаллаксис.

Регенерация путем образования бластемы широко распространена у беспозвоночных и играет особенно важную роль в регенерации органов у амфибий. Существует две теории происхождения бластемных клеток: 1) клетки бластемы происходят из «резервных клеток», т.е.

клеток, оставшихся неиспользованными в процессе эмбрионального развития и распределившихся по разным органам тела; 2) ткани, целостность которых была нарушена при ампутации, «дедифференцируются» в области разреза, т.е.

дезинтегрируются и превращаются в отдельные бластемные клетки.

Таким образом, согласно теории «резервных клеток», бластема образуется из клеток, остававшихся эмбриональными, которые мигрируют из разных участков тела и скапливаются у поверхности разреза, а согласно теории «дедифференцированной ткани», бластемные клетки происходят из клеток поврежденных тканей.

В подтверждение как одной, так и другой теории имеется достаточно данных. Например, у планарий резервные клетки более чувствительны к рентгеновским лучам, чем клетки дифференцированной ткани; поэтому их можно разрушить, строго дозируя облучение, чтобы не повредить нормальные ткани планарии. Облученные таким образом особи выживают, но утрачивают способность к регенерации.

Однако если только переднюю половину тела планарии подвергнуть облучению, а затем разрезать, то регенерация происходит, хотя и с некоторой задержкой. Задержка свидетельствует о том, что бластема образуется из резервных клеток, мигрирующих на поверхность разреза из необлученной половины тела.

Миграцию этих резервных клеток по облученной части тела можно наблюдать под микроскопом.

Сходные эксперименты показали, что у тритона регенерация конечностей происходит за счет бластемных клеток местного происхождения, т.е. за счет дедифференцировки поврежденных тканей культи.

Если, например, облучить всю личинку тритона, за исключением, скажем, правой передней конечности, а затем ампутировать эту конечность на уровне предплечья, то у животного отрастает новая передняя конечность.

Очевидно, что необходимые для этого бластемные клетки поступают именно из культи передней конечности, так как все остальное тело подверглось облучению.

Более того, регенерация происходит даже в том случае, если облучают всю личинку, за исключением участка шириной 1 мм на правой передней лапке, а затем последнюю ампутируют, производя разрез через этот необлученный участок. В этом случае совершенно очевидно, что бластемные клетки поступают с поверхности разреза, поскольку все тело, включая правую переднюю лапку, было лишено способности к регенерации.

Описанные процессы анализировали с применением современных методов. Электронный микроскоп позволяет наблюдать изменения в поврежденных и регенерирующих тканях во всех деталях.

Созданы красители, выявляющие определенные химические вещества, содержащиеся в клетках и тканях.

Гистохимические методы (с применением красителей) дают возможность судить о биохимических процессах, происходящих при регенерации органов и тканей.

Полярность

Одна из самых загадочных проблем в биологии – происхождение полярности у организмов. Из шаровидного яйца лягушки развивается головастик, у которого с самого начала на одном конце тела находится голова с головным мозгом, глазами и ртом, а на другом – хвост.

Подобным же образом, если разрезать тело планарии на отдельные фрагменты, на одном конце каждого фрагмента развивается голова, а на другой – хвост. При этом голова всегда образуется на переднем конце фрагмента.

Эксперименты ясно показывают, что у планарии существует градиент метаболической (биохимической) активности, проходящий по передне-задней оси ее тела; при этом наивысшей активностью обладает самый передний конец тела, а в направлении к заднему концу активность постепенно снижается.

У любого животного голова всегда образуется на том конце фрагмента, где метаболическая активность выше. Если направление градиента метаболической активности в изолированном фрагменте планарии изменить на противоположное, то и формирование головы произойдет на противоположном конце фрагмента.

Градиент метаболической активности в теле планарий отражает существование какого-то более важного физико-химического градиента, природа которого пока неизвестна.

В регенерирующей конечности тритона полярность новообразуемой структуры, по-видимому, определяется сохранившейся культей.

По причинам, которые еще остаются неясными, в регенерирующем органе формируются только структуры, расположенные дистальнее раневой поверхности, а те, что расположены проксимальнее (ближе к телу), не регенерируют никогда.

Так, если ампутировать кисть тритона, а оставшуюся часть передней конечности вставить обрезанным концом в стенку тела и дать этому дистальному (отдаленному от тела) концу прижиться на новом, необычном для него месте, то последующая перерезка этой верхней конечности вблизи плеча (освобождающая ее от связи с плечом) приводит к регенерации конечности с полным набором дистальных структур. У такой конечности имеются на момент перерезки следующие части (начиная с запястья, слившегося со стенкой тела): запястье, предплечье, локоть и дистальная половина плеча; затем, в результате регенерации, появляются: еще одна дистальная половина плеча, локоть, предплечье, запястье и кисть. Таким образом, инвертированная (перевернутая) конечность регенерировала все части, расположенные дистальнее раневой поверхности. Это поразительное явление указывает на то, что ткани культи (в данном случае культи конечности) контролируют регенерацию органа. Задача дальнейших исследований – выяснить, какие именно факторы контролируют этот процесс, что стимулирует регенерацию и что заставляет клетки, обеспечивающие регенерацию, скапливаться на раневой поверхности. Некоторые ученые полагают, что поврежденные ткани выделяют какой-то химический «раневой фактор». Однако выделить химическое вещество, специфичное для ран, пока не удалось.

Регенерация у растений

Широкое распространение регенерации в царстве растений обусловлено сохранением у них меристем (тканей, состоящих из делящихся клеток) и недифференцированных тканей. В большинстве случаев регенерация у растений – это, в сущности, одна из форм вегетативного размножения.

Так, на кончике нормального стебля имеется верхушечная почка, обеспечивающая непрерывное образование новых листьев и рост стебля в длину в течение всей жизни данного растения.

Если отрезать эту почку и поддерживать ее во влажном состоянии, то из имеющихся в ней паренхимных клеток или из каллуса, образующегося на поверхности среза, часто развиваются новые корни; почка при этом продолжает расти и дает начало новому растению. То же самое происходит в природе, когда отламывается ветка.

Плети и столоны разделяются в результате отмирания старых участков (междоузлий). Таким же образом разделяются корневища ириса, волчьей стопы или папоротников, образуя новые растения.

Обычно клубни, например клубни картофеля, продолжают жить после отмирания подземного стебля, на котором они выросли; с наступлением нового вегетационного периода они могут дать начало собственным корням и побегам.

У луковичных растений, например у гиацинтов или тюльпанов, побеги формируются у основания чешуй луковицы и могут в свою очередь образовывать новые луковицы, которые в конечном счете дают корни и цветоносные стебли, т.е. становятся самостоятельными растениями. У некоторых лилейных воздушные луковички образуются в пазухах листьев, а у ряда папоротников на листьях вырастают выводковые почки; в какой-то момент они опадают на землю и возобновляют рост.

Корни менее способны к образованию новых частей, чем стебли. Клубню георгина для этого необходима почка, образующаяся у основания стебля; однако батат может дать начало новому растению из почки, образуемой корневой шишкой.

Листья тоже способны к регенерации. У некоторых видов папоротников, например у кривокучника (Camptosorus), листья сильно вытянуты и имеют вид длинных волосовидных образований, заканчивающихся меристемой.

Из этой меристемы развивается зародыш с зачаточными стеблем, корнями и листьями; если кончик листа родительского растения наклонится вниз и соприкоснется с землей или мхом, зачаток начинает расти. Новое растение отделяется от родительского после истощения этого волосовидного образования.

Листья суккулентного комнатного растения каланхое несут по краям хорошо развитые растеньица, которые легко отпадают. Новые побеги и корни формируются на поверхности листьев бегонии.

Специальные тельца, называемые зародышевыми почками, развиваются на листьях некоторых плауновых (Lycopodium) и печеночников (Marchantia); упав на землю, они укореняются и образуют новые зрелые растения.

Многие водоросли успешно размножаются, расчленяясь на фрагменты под ударами волн. См. также СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/biologiya/regeneratsiya

Регенерация органов и тканей человека

Регенерации частей тела

Органы человека

Способность живых организмов к регенерации органов является одной из многих таинственных загадок биологии, которую человек уже давно пытается разгадать. Еще в 2005 году всем известный журнал Science опубликовал список 25 самых важных проблем науки, в которую входит проблема раскрытия загадки регенерации органов.

Пётр Гаряев. ‹Совершенно секретно» Биология молодости

Стволовые клетки – основа регенерации

В настоящее время ученым так и не удалось до конца понять- почему же одни живеые существа, лишаясь конечности, могут быстро ее восстановить, а другие лишены такой возможности.

Весь на определенном этапе развития организм знает, как это сделать, но этот этап очень короткий – срок, начинающийся и сразу заканчивающийся, когда эмбрион только начинает развиваться.

В настоящее время ученые всего мира пытаются найти ответ на вопрос: можно ли разбудить это «ценное» воспоминание в мозгу взрослого человека и заставить его снова работать.

Некоторые специалисты в сфере регенеративной медицины считают, что данную функцию регенерации можно восстановить с помощью стволовых клеток.

Данные клетки в организме взрослого человека содержатся в очень маленьком количестве и располагаются в нижнем отделе позвоночника рядом с коренным узлом.

Это уникальные клетки, с их помощью зарождался, а затем строился и развивался организм будущего маленького человечка.

Первые восемь клеток, образовавшиеся в результате зачатия, оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом – это первородные стволовые клетки.

Ученые выяснили, чтобы активизировать воспроизводство данных стволовых клеток нужно запустить особое вихревое поле (Мерка-ба). Именно оно будет стимулировать активное производство стволовых клеток.

При активном производстве клеток организм человека начнет регенерацию. Это и есть заветная мечта ученых регенеративной медицины.

Стволовые клетки

Повреждение спинного мозга, любого жизненно важного органа или конечности делают из здорового активного человека инвалида на всю оставшуюся жизнь. Полностью разгадав загадку регенерации органов, ученые смогут научиться помогать таким людям, «отращивая» новые здоровые органы. Также процесс регенерации способен значительно увеличить продолжительность жизни.

Регенерация органов и тканей: как это происходит?

Целительная иммунная система саламандры

Пытаясь раскрыть тайну регенерации органов, ученые пристально наблюдали за организмами, которые обладают данными способностями: головастики, ящерицы, моллюски, все ракообразные, амфибии, креветки.

Особенно из данной группы ученые выделяют саламандру. Данная особь способна регенерировать, и не один раз, головной и спинной мозг, сердце, конечности и хвост. Именно данное земноводное специалисты в области регенеративной медицины всего мира считают идеальным образцом способности регенерации.

Данный процесс у саламандры очень точный. Она может восстановить конечность полностью, но если потеряна лишь часть, то восстанавливается именно та потерянная часть.

В настоящий момент точно не известно сколько же раз саламандра может восстанавливаться. Стоит отметить, что отращенная в очередной раз конечность без патологий и отклонений.

Секрет данного земноводного – иммунная система, именно она помогает восстановлению органов.

Ученые очень внимательно изучают данную иммунную систему на предмет копирования методики восстановления, но уже для человеческого организма.

Но пока копирование не получается, несмотря на большое количество исследований саламандры.

Лишь ученые Австралийского института регенеративной медицины заявляют, что, скорее всего им удалось обнаружить основополагающий фактор способности регенерирования саламандры.

Саламандра

  • Они утверждают, что в основе данной способности лежат клетки иммунной системы, которые предназначены для переваривания умерших клеток, грибков, бактерий, которые отторгнул организм. Ученые долго экспериментировали на саламандрах, живущих в лаборатории. Они искусственно очищали организм земноводных, тем самым «выключая» регенеративные способности. В результате на ранах просто образовывался рубец аналогичный человеческому рубцу, который появляется после серьезных травм;
  • Специалисты считают, что именно клетки иммунной системы создают особые химические вещества, которые создают основу регенеративного процесса. Скорее всего, химическое вещество воспроизводится непосредственно на поврежденном участке и начинает его активно восстанавливать;
  • Недавно австралийские ученые заявили, что готовят долгосрочное исследование иммунной системы человека и саламандры. Благодаря современной аппаратуре и высокому профессионализму ученых, скорее всего, в ближайшие годы будет выявлено, что именно помогает быстрой регенерации земноводных;
  • Также, попутно может быть сделано открытие в сфере косметологии, протезирования и трансплантологии относительно эффективного избавления от рубцов. Данная проблема также много лет не может решиться;
  • К сожалению, ни одно млекопитающее на земле не обладает способностью к регенерации органов. Способность человека к регенерации можно активировать, лишь добавив в организм определенные специальные компоненты.

Исследования регенерации у млекопитающих

Однако есть специалисты, которые после долгих исследований и экспериментов, утверждают, что млекопитающие могут регенерировать кончик пальца. Данные выводы они сделали, работая с мышами.

Но, степень регенерации очень ограничена. Если сравнивать лапку мыши и палец человека, то возможно отрастить утраченный фрагмент, не доходящий до места кутикулы.

Если даже на миллиметр больше, то процесс регенерации уже невозможен.

Есть данные, что сообщество ученых их Японии и США смогли «разбудить» стволовые клетки мыши и отрастили большую часть конечности, равную длине среднего человеческого пальца. Они выяснили, что стволовые клетки расположены по всему телу млекопитаемого, они размножаются и становятся теми клетками, которые в данный момент наиболее нужны организму для благополучного функционирования.

Заключение

Ученые всего мира настойчиво работают, чтобы узнать с помощью чего организм человека может регенерировать органы.

Если все же специалисты научатся «будить» стволовые клетки, то это будет одно из самых величайших открытий человечества.

Данные знания сильно повлияют на работу абсолютно всех областей клинической медицины, позволив «заменять», в прямом смысле этого слова, негодные, мертвые органы на здоровые и эффективно восстанавливать поврежденные ткани.

В настоящее время все исследования и эксперименты проходят с обязательным участием млекопитающих и земноводных.

Источник: https://www.13min.ru/medicina/regeneraciya-organov-i-tkanej-cheloveka/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.