Регенерация (от лат. regeneratio - возрождение) - процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Различают два вида регенерации: физиологическую и репаративную. Восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма называют физиологической регенерацией. Восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов называют репаративной регенерацией. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место в эмбриональном развитии. Однако при регенерации все они идут уже вторично, т.е. в сформированном организме.

Физиологическая регенерация представляет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. С общебиологической точки зрения, физиологическая регенерация, как и обмен веществ, является проявлением такого важнейшего свойства жизни, как самообновление.

Примером физиологической регенерации на внутриклеточном уровне являются процессы восстановления субклеточных структур в клетках всех тканей и органов. Значение ее особенно велико для так называемых «вечных» тканей, утративших способность к регенерации путем деления клеток. В первую очередь это относится к нервной ткани.

Примерами физиологической регенерации на клеточном и тканевом уровнях являются обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой кишечника, клеток периферической крови и др. Обновляются производные эпидермиса - волосы и ногти. Это так называемая пролиферативная регенерация, т.е. восполнение численности клеток за счет их деления. Во многих тканях существуют специальные камбиальные клетки и очаги их пролиферации. Это крипты в эпителии тонкой кишки, костный мозг, пролиферативные зоны в эпителии кожи. Интенсивность клеточного обновления в перечисленных тканях очень велика. Это так называемые «лабильные» ткани. Все эритроциты теплокровных животных, например, сменяются за 2-4 мес, а эпителий тонкой кишки полностью сменяется за 2 сут. Это время требуется для перемещения клетки из крипты на ворсинку, выполнения ею функции и гибели. Клетки таких органов, как печень, почка, надпочечник и др., обновляются значительно медленнее. Это так называемые «стабильные» ткани.

Об интенсивности пролиферации судят по количеству митозов, приходящихся на 1000 подсчитанных клеток. Если учесть, что сам митоз в среднем длится около 1 ч, а весь митотаческий цикл в соматических клетках в среднем протекает 22-24 ч, то становится ясно, что для определения интенсивности обновления клеточного состава тканей необходимо подсчитать количество митозов в течение одних или нескольких суток. Оказалось, что количество делящихся клеток не одинаково в разные часы суток. Так был открыт суточный ритм клеточных делений, пример которого изображен на рис. 8.23.

Суточный ритм количества митозов обнаружен не только в нормальных, но и в опухолевых тканях. Он является отражением более общей закономерности, а именно ритмичности всех функций организма. Одна из современных областей биологии - хронобиология - изучает, в частности, механизмы регуляции суточных ритмов митотической активности, что имеет весьма важное значение для медицины. Существование самой суточной периодичности количества митозов указывает на регулируемость физиологической регенерации организмом. Кроме суточных существуют лунные и годичные циклы обновления тканей и органов.

В физиологической регенерации выделяют две фазы: разрушительную и восстановительную. Полагают, что продукты распада части клеток стимулируют пролиферацию других. Большую роль в регуляции клеточного обновления играют гормоны.

Физиологическая регенерация присуща организмам всех видов, но особенно интенсивно она протекает у теплокровных позвоночных, так как у них вообще очень высока интенсивность функционирования всех органов по сравнению с другими животными.

Репаративная (от лат. reparatio - восстановление) регенерация наступает после повреждения ткани или органа. Она очень разнообразна по факторам, вызывающим повреждения, по объемам повреждения, по способам восстановления. Механическая травма, например оперативное вмешательство, действие ядовитых веществ, ожоги, обморожения, лучевые воздействия, голодание, другие болезнетворные агенты,- все это повреждающие факторы. Наиболее широко изучена регенерация после механической травмы. Способность некоторых животных, таких, как гидра, планария, некоторые кольчатые черви, морские звезды, асцидия и др., восстанавливать утраченные органы и части организма издавна изумляла ученых. Ч. Дарвин, например, считал удивительными способность улитки воспроизводить голову и способность саламандры восстанавливать глаза, хвост и ноги именно в тех местах, где они отрезаны.

Объем повреждения и последующее восстановление бывают весьма различными. Крайним вариантом является восстановление целого организма из отдельной малой его части, фактически из группы соматических клеток. Среди животных такое восстановление возможно у губок и кишечнополостных. Среди растений возможно развитие целого нового растения даже из одной соматической клетки, как это получено на примере моркови и табака. Такой вид восстановительных процессов сопровождается возникновением новой морфогенетической оси организма и назван Б.П. Токиным «соматическим эмбриогенезом», ибо во многом напоминает эмбриональное развитие.

Существуют примеры восстановления больших участков организма, состоящих из комплекса органов. В качестве примера служат регенерация ротового конца у гидры, головного конца у кольчатого червя и восстановление морской звезды из одного луча (рис. 8.24). Широко распространена регенерация отдельных органов, например конечности у тритона, хвоста у ящерицы, глаз у членистоногих. Заживление кожных покровов, ран, повреждений костей и других внутренних органов является менее объемным процессом, но не менее важным для восстановления структурно-функциональной целостности организма. Особый интерес представляет способность зародышей на ранних стадиях развития восстанавливаться после значительной утраты материала. Эта способность была последним аргументом в борьбе между сторонниками преформизма и эпигенеза и привела в 1908 г. Г. Дриша к концепции эмбриональной регуляции.

Рис. 8.24. Регенерация комплекса органов у некоторых видов беспозвоночных животных. А - гидра;Б - кольчатый червь; В - морская звезда

(пояснение см. в тексте)

Существует несколько разновидностей или способов репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфаллаксис, заживление эпителиальных ран, регенерационную гипертрофию, компенсаторную гипертрофию.

Эпителизация при заживлении ран с нарушенным эпителиальным покровом идет примерно одинаково, независимо от того, будет далее происходить регенерация органа путем эпиморфоза или нет. Эпидермальное заживление раны у млекопитающих в том случае, когда раневая поверхность высыхает с образованием корки, проходит следующим образом (рис. 8.25). Эпителий на краю раны утолщается вследствие увеличения объема клеток и расширения межклеточных пространств. Сгусток фибрина играет роль субстрата для миграции эпидермиса в глубь раны. В мигрирующих эпителиальных клетках нет митозов, однако они обладают фагоцитарной активностью. Клетки с противоположных краев вступают в контакт. Затем наступает кератинизация раневого эпидермиса и отделение корки, покрывающей рану.

Рис. 8.25. Схема некоторых событий, происходящих

при эпителизации кожной раны у млекопитающих.

А- начало врастания эпидермиса под некротическую ткань; Б- срастание эпидермиса и отделение струпа:

1 -соединительная ткань, 2- эпидермис, 3- струп, 4- некротическая ткань

К моменту встречи эпидермиса противоположных краев в клетках, расположенных непосредственно вокруг края раны, наблюдается вспышка митозов, которая затем постепенно падает. По одной из версий, эта вспышка вызвана понижением концентрации ингибитора митозов - кейлона.

Эпиморфоз представляет собой наиболее очевидный способ регенерации, заключающийся в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. Регенерация конечности тритона и аксолотля изучена детально. Выделяют регрессивную и прогрессивную фазы регенерации.Регрессивная фаза начинается с заживления раны, во время которого происходят следующие основные события: остановка кровотечения, сокращение мягких тканей культи конечности, образование над раневой поверхностью сгустка фибрина и миграция эпидермиса, покрывающего ампутационную поверхность.

Затем начинается разрушение остеоцитов на дистальном конце кости и других клеток. Одновременно в разрушенные мягкие ткани проникают клетки, участвующие в воспалительном процессе, наблюдается фагоцитоз и местный отек. Затем вместо образования плотного сплетения волокон соединительной ткани, как это происходит при заживлении ран у млекопитающих, в области под раневым эпидермисом утрачиваются дифференцированные ткани. Характерна остеокластическая эрозия кости, что является гистологическим признакомдедифференцировки. Раневой эпидермис, уже пронизанный регенерирующими нервными волокнами, начинает быстро утолщаться. Промежутки между тканями все более заполняются мезенхимоподобными клетками. Скопление мезенхимных клеток под раневым эпидермисом является главным показателем формирования регенерационной бластемы. Клетки бластемы выглядят одинаково, но именно в этот момент закладываются основные черты регенерирующей конечности.

Затем начинается прогрессивная фаза, для которой наиболее характерны процессы роста и морфогенеза. Длина и масса регенерационной бластемы быстро увеличиваются. Рост бластемы происходит на фоне идущего полным ходом формирования черт конечности, т.е. ее морфогенеза. Когда форма конечности в общих чертах уже сложилась, регенерат все еще меньше нормальной конечности. Чем крупнее животное, тем больше эта разница в размерах. Для завершения морфогенеза требуется время, по истечении которого регенерат достигает размеров нормальной конечности.

Некоторые стадии регенерации передней конечности у тритона после ампутации на уровне плеча показаны на рис. 8.26. Время, необходимое для полной регенерации конечности, варьирует в зависимости от размера и возраста животного, а также от температуры, при которой она протекает.

Рис. 8.26. Стадии регенерации передней конечности у тритона

У молодых личинок аксолотлей конечность может регенерировать за 3 нед, у взрослых тритонов и аксолотлей за 1-2 мес, а у наземных амбистом для этого требуется около 1 года.

При эпиморфной регенерации не всегда образуется точная копия удаленной структуры. Такую регенерацию называют атипичной. Существует много разновидностей атипичной регенерации. Гипоморфоз - регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. Так, у взрослой шпорцевой лягушки возникает шиловидная структура вместо конечности. Гетероморфоз - появление иной структуры на месте утраченной. Это может проявляться в виде гомеозисной регенерации, заключающейся в появлении конечности на месте антенн или глаза у членистоногих, а также в изменении полярности структуры. Из короткого фрагмента планарии можно стабильно получать биполярную планарию (рис. 8.27).

Встречается образование дополнительных структур, или избыточная регенерация. После надреза культи при ампутации головного отдела планарии возникает регенерация двух голов или более (рис. 8.28). Можно получить больше пальцев при регенерации конечности аксолотля, повернув конец культи конечности на 180°. Дополнительные структуры являются зеркальным отражением исходных или регенерировавших структур, рядом с которыми они расположены (закон Бэйтсона).

Рис. 8.27. Биполярная планария

Морфаллаксис - это регенерация путем перестройки регенерирующего участка. Примером служит регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела, или восстановление планарии из одной десятой или двадцатой ее части. На раневой поверхности в этом случае не происходит значительных формообразовательных процессов. Отрезанный кусочек сжимается, клетки внутри него перестраиваются, и возникает целая особь

уменьшенных размеров, которая затем растет. Этот способ регенерации впервые описал Т. Морган в 1900 г. В соответствии с его описанием морфаллаксис осуществляется без митозов. Нередко имеет место сочетание эпиморфного роста на месте ампутации с реорганизацией путем морфаллаксиса в прилежащих частях тела.

Рис. 8.28. Многоголовая планария, полученная после ампутации головы

и нанесения насечек на культю

Регенерационная гипертрофия относится к внутренним органам. Этот способ регенерации заключается в увеличении размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Иллюстрацией служит регенерация печени позвоночных, в том числе млекопитающих. При краевом ранении печени удаленная часть органа никогда не восстанавливается. Раневая поверхность заживает. В то же время внутри оставшейся части усиливается размножение клеток (гиперплазия) и в течение двух недель после удаления 2/3 печени восстанавливаются исходные масса и объем, но не форма. Внутренняя структура печени оказывается нормальной, дольки имеют типичную для них величину. Функция печени также возвращается к норме.

Компенсаторная гипертрофия заключается в изменениях в одном из органов при нарушении в другом, относящемся к той же системе органов. Примером является гипертрофия в одной из почек при удалении другой или увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки.

Последние два способа отличаются местом регенерации, но механизмы их одинаковы: гиперплазия и гипертрофия.

Восстановление отдельных мезодермальных тканей, таких, как мышечная и скелетная, называют тканевой регенерацией. Для регенерации мышцы важно сохранение хотя бы небольших ее культей на обоих концах, а для регенерации кости необходима надкостница. Регенерация путем индукции происходит в определенных мезодермальных тканях млекопитающих в ответ на действие специфических индукторов, которые вводят внутрь поврежденной области. Этим способом удается получить полное замещение дефекта костей черепа после введения в него костных опилок.

Таким образом, существует множество различных способов или типов морфогенетических явлений при восстановлении утраченных и поврежденных частей организма. Различия между ними не всегда очевидны, и требуется более глубокое понимание этих процессов.

Изучение регенерационных явлений касается не только внешних проявлений. Существует целый ряд вопросов, носящих проблемный и теоретический характер. К ним относятся вопросы регуляции и условий, в которых протекают восстановительные процессы, вопросы происхождения клеток, участвующих в регенерации, способности к регенерации у различных групп, животных и особенностей восстановительных процессов у млекопитающих.

Установлено, что в конечности амфибий после ампутации и в процессе регенерации происходят реальные изменения электрической активности. При проведении электрического тока через ампутированную конечность у взрослых шпорцевых лягушек наблюдается усиление регенерации передних конечностей. В регенератах увеличивается количество нервной ткани, из чего делается вывод, что электрический ток стимулирует врастание нервов в края конечностей, в норме не регенерирующих.

Попытки стимулировать подобным образом регенерацию конечностей у млекопитающих оказались безуспешными. Так, под действием электрического тока или при сочетании действия электрического тока с фактором роста нервов удавалось получить у крысы только разрастание скелетной ткани в виде хрящевых и костных мозолей, которые не походили на нормальные элементы скелета конечностей.

Несомненна регуляция регенерационных процессов со стороны нервной системы. При тщательной денервации конечности во время ампутации эпиморфная регенерация полностью подавляется и бластема никогда не образуется. Были проведены интересные опыты. Если нерв конечности тритона отвести под кожу основания конечности, то образуется дополнительная конечность. Если его отвести к основанию хвоста - стимулируется образование дополнительного хвоста. Отведение нерва на боковую область никаких дополнительных структур не вызывает. Эти эксперименты привели к созданию концепции регенерационных полей. .

Было установлено, что для инициации регенерации решающим является число нервных волокон. Тип нерва роли не играет. Влияние нервов на регенерацию связывается с трофическим действием нервов на ткани конечностей.

Получены данные в пользу гуморальной регуляции регенерационных процессов. Особенно распространенной моделью для изучения этого является регенерирующая печень. После введения нормальным интактным животным сыворотки или плазмы крови от животных, подвергшихся удалению печени, у первых наблюдалась стимуляция митотической активности клеток печени. Напротив, при введении травмированным животным сыворотки от здоровых животных получали снижение количества митозов в поврежденной печени. Эти опыты могут свидетельствовать как о присутствии в крови травмированных животных стимуляторов регенерации, так и о присутствии в крови интактных животных ингибиторов клеточного деления. Объяснение результатов опытов затрудняется необходимостью учитывать иммунологический эффект инъекций.

Важнейшим компонентом гуморальной регуляции компенсаторной и регенерационной гипертрофии является иммунологический ответ. Не только частичное удаление органа, но и многие воздействия вызывают возмущения в иммунном статусе организма, появление аутоантител и стимуляцию процессов клеточной пролиферации.

Большие разногласия существуют по вопросу о клеточных источниках регенерации. Откуда берутся или как возникают недифференцированные клетки бластемы, морфологически сходные с мезенхимными? Существует три предположения.

1. Гипотеза резервных клеток подразумевает, что предшественниками регенерационной бластемы являются так называемые резервные клетки, которые останавливаются на некоем раннем этапе своей дифференцировки и не участвуют в процессе развития до получения стимула к регенерации.

2. Гипотеза временной дедифференцировки, или модуляции, клеток предполагает, что в ответ на регенерационный стимул дифференцированные клетки могут утрачивать признаки специализации, но затем снова дифференцируются в тот же клеточный тип, т.е., потеряв на время специализацию, они не утрачивают детерминацию.

3. Гипотеза полной дедифференцировки специализированных клеток до состояния, сходного с мезенхимными клетками и с возможной последующей трансдифференцировкой или метаплазией, т.е. превращением в клетки другого типа, полагает, что в этом случае клетка утрачивает не только специализацию, но и детерминацию.

Современные методы исследования не позволяют с абсолютной достоверностью доказать все три предположения. Тем не менее абсолютно верно, что в культях пальцев аксолотля происходит высвобождение хондроцитов из окружающего матрикса и миграция их в регенерационную бластему. Дальнейшая их судьба не определена. Большинство исследователей признают дедифференцировку и метаплазию при регенерации хрусталика у амфибий. Теоретическое значение этой проблемы заключается в допущении возможности или невозможности изменений клеткой ее программы до такой степени, что она возвращается в состояние, когда снова способна делиться и репрограммироватьсвой синтетический аппарат. Например, хондроцит становится миоцитом или наоборот.

Способность к регенерации не имеет однозначной зависимости от уровня организации, хотя давно уже было замечено, что более низко организованные животные обладают лучшей способностью к регенерации наружных органов. Это подтверждается удивительными примерами регенерации гидры, планарий, кольчатых червей, членистоногих, иглокожих, низших хордовых, например асцидий. Из позвоночных наилучшей регенерационной способностью обладают хвостатые земноводные. Известно, что разные виды одного и того же класса могут сильно отличаться по способности к регенерации. Кроме того, при изучении способности к регенерации внутренних органов оказалось, что она значительно выше у теплокровных животных, например у млекопитающих, по сравнению с земноводными.

Регенерация у млекопитающих отличается своеобразием. Для регенерации некоторых наружных органов нужны особые условия. Язык, ухо, например, не регенерируют при краевом повреждении. Если же нанести сквозной дефект через всю толщу органа, восстановление идет хорошо. В некоторых случаях наблюдали регенерацию сосков даже при ампутации их по основанию. Регенерация внутренних органов может идти очень активно. Из небольшого фрагмента яичника восстанавливается целый орган. Об особенностях регенерации печени уже было сказано выше. Различные ткани млекопитающих тоже хорошо регенерируют. Есть предположение, что невозможность регенерации конечностей и других наружных органов у млекопитающих носит приспособительный характер и обусловлена отбором, поскольку при активном образе жизни нежные морфогенетические процессы затрудняли бы существование. Достижения биологии в области регенерации успешно применяются в медицине. Однако в проблеме регенерации очень много нерешенных вопросов.

Различают следующие уровни регенерации: молекулярная, ультрасруктурная, клеточная, тканевая, органная.

23. Репаративная регенерация может быть типичной (Гомоморфоз) и атипичной (гетероморфоз). При гомоморфози восстанавливается такой же орган, как и потерян. При гетероморфози восстановлены органы отличаются от типовых. При этом восстановление утраченных органов может проходить путем епимор- фозу, морфалаксису, ендоморфозу (или регенерационной гипертрофией), компенсаторной гипертрофией.

Епиморфоз (от греч. ??? - после и????? - форма) - Это восстановление органа путем отрастания от раневой поверхности, подлежащей при этом чувственной перестройке. Ткани, прилегающих к поврежденному участки, рассасываются, происходит интенсивный деление клеток, дающих начало зачатке регенерата (бластемы). Затем происходит дифференцировка клеток и формирования органа или ткани. За типом епиморфозу проходит регенерация конечностей, хвоста, жабр в аксолотля, трубчатые кости от надкостницы после вылущивание диафиза у кроликов, крыс, мышцы от мышечной культи у млекопитающих и др.. К епиморфозу относится и рубцевания, при котором происходит закрытие ран, но без восстановления утраченного органа. Епиморфозна регенерация не всегда дает точную копию удаленной структуры. Такую регенерацию называют атипичной. Отличают несколько разновидностей атипичной регенерации.

Гипоморфоз (от греч. ??? - под, внизу и????? - форма) - регенерация с частичным замещением ампутированной структуры (у взрослого шпорцевых лягушки возникает остеподибна структура вместо конечности). Гетероморфоз (от греч. ?????? - другой, другой) - Появление другой структуры на месте утраченной (появление конечности на месте антенн или глаза у членистоногих).

Морфалаксис (от греч. ????? - форма, вид, ?????, ?? - обмен, смена) - это регенерация, при которой происходит реорганизация тканей с участка, оставшаяся после повреждения, почти без клеточного размножение путем перестройки. Из части тела путем перестройки образуется целая животное или орган меньших размеров. Затем размеры особи, что образовалась, или органа увеличиваются. Морфалаксис наблюдается в основном в низкоорганизованных животных, в то время как епиморфоз - в более високоорганизованых. Морфалаксис является основой регенерации гидр. гидроидных полипов, планарий. Часто морфалаксис и епиморфоз происходят одновременно, в сочетании.

Регенерация, что происходит внутри органа, называется ендоморфозом, или регенерационной гипертрофией. При этом восстанавливается не форма, а масса органа. Например, при краевом ранении печени отделенная часть органа никогда не восстанавливается. Поврежденная поверхность восстанавливается, а внутри другой части усиливается размножение клеток и в течение нескольких недель после удаления 2 / 3 печени восстанавливается исходная масса и объем, но не форма. Внутренняя структура печени оказывается нормальной, ее частички имеют типичный размер и функция органа восстанавливается. Близкой к регенерационной гипертрофии является компенсаторная гипертрофия, или викарная (заместительная). Этот средство регенерации связан с увеличением массы органа или ткани, вызванный активным физиологическим нагрузкам. Увеличение органа происходит за счет деления клеток и их гипертрофии.

Гипертрофия клеток заключается в росте, увеличении числа и размеров органелл. В связи с увеличением структурных компонентов клетки повышается ее жизнедеятельность и работоспособность. При компенса- полуторной гипертрофии отсутствует поврежденная поверхность.

Наблюдается этот вид гипертрофии при удалении одного из парных органов. Так, при удалении одной из почек другая испытывает повышенной нагрузки и увеличивается в размере. Компенсаторная гипертрофия миокарда часто возникает у больных гипертонической болезни (при сужении периферических кровеносных сосудов), при пороках клапанов. У мужчин при разрастании предстательной железы затрудняется выделение мочи и гипертрофируется стенка мочевого пузыря.

Регенерация происходит во многих внутренних органах после различных воспалительных процессов инфекционного происхождения, а также после эндогенных нарушений (нейроэндокринные расстройства, опухолевый рост, действие токсических веществ). Репаративная регенерация в различных тканях проходит по-разному. В коже, слизистых оболочках, соединительной ткани после повреждение происходит интенсивное размножение клеток и восстановление ткани, подобной утраченной. Такую регенерацию называют полной, или pecmu- туцийною. В случае неполного восстановления, при котором замещение происходит другой тканью или структурой, говорят о субституции.

Регенерация органов происходит не только после удаление их части хирургическим путем или в наследствии травмирования (механического, термического и др.), но и после переноса патологических состояний. Например, на месте глубоких ожогов могут быть массивные разрастание плотной соединительной рубцовой ткани, но нормальная структура кожи не восстанавливается. После перелома кости в отсутствие смещения отломков нормальное строение не восстанавливается, а разрастается хрящевая ткань и образуется ненастоящий сустав. При повреждении покровов восстанавливается как соединительнотканная часть, так и эпителий. Однако скорость размножены клеток рыхлой соединительной ткани является более высокой, поэтому эти клетки заполняют дефект, образуют венные волокна и после больших повреждений формируется рубцовая ткань. Чтобы не допустить этого, применяют пересадку кожи, взятой у той же или другого человека.

В настоящее время для регенерации внутренних органов применяют искусственные пористые каркасы, по которым растут ткани, регенерируют. Ткани прорастают через поры и целостность органа восстанавливается. Регенерацией за каркасом можно восстановить кровеносные сосуды, мочеточник, мочевой пузырь, пищевод, трахею и другие органы.

Стимуляция регенерационных процессов. При обычных условий эксперимента у млекопитающих ряд органов не регенерируется (головной и спинной мозг) или восстановительные процессы в них выражены слабо (кости свода черепа, сосуды, конечности). Однако существуют методы воздействия, которые позволяют в эксперименте (а иногда и в клинике) стимулировать регенерационные процессы и применительно отдельных органов добиться полноценного восстановление. К таким воздействиям относится замещения удаленных участков органов гомо-и гетеротранс- плантатом, который способствует заместительной регенерации. Сущность заместительной регенерации заключается в замещении или прорастании трансплантатов регенерационными тканями хозяина. Кроме того, трансплантат является каркасом, благодаря которому направлена??регенерация стенки органа.

Для инициирования стимуляции регенерационных процессов исследователи используют также ряд веществ разнообразной природы - экстракты из животных и растительных тканей, витамины, гормоны щитовидной железы, гипофиза, надпочечников и лекарственные препараты.

24. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ

Физиологическая регенерация свойственна всем организмам. Процесс жизнедеятельности обязательно включает два момента: утрату (де­струкцию) и восстановление морфологических структур на клеточном, тканевом, органном уровнях.

У членистоногих физиологическая регенерация связана с ростом. На­пример, у ракообразных и личинок насекомых сбрасывается хитинизиро­ванный покров, становящийся тесным и тем самым препятствующий увеличению тела. Бурная смена покровов, также называемая линькой, наблюдается у змей, когда животное одномоментно освобождается от старого ороговевшего кожного эпителия, у птиц и млекопитающих при сезонной смене перьев и шерсти, У млекопитающих и человека система­тически слущивается кожный эпителий, целиком обновляющийся прак­тически в течение нескольких дней, а клетки слизистых оболочек кишечника заменяются почти ежесуточно. Сравнительно быстро происходит смена эритроцитов, средний продолжительность жизни которых около 125 дней. Это значит, что в теле человека каждую секунду гибнет около 4 млн. эритроцитов и одновременно в костном мозге образуется столько же новых красных кровяных телец.

Судьба клеток, погибших в процессе жизнедеятельности, неодинакова. Клетки наружных покровов после гибели слущиваются и попадают во внешнюю среду. Клетки внутренних органов претерпевают дальнейшие изменения и могут играть важную роль в процессе жизнедеятельности. Так, клетки слизистой оболочки кишечника богаты ферментами и после слущивания, входя в состав кишечного сока, принимают участие в пище­варении,

Погибшие клетки заменяются новыми, образующимися в результате деления. На течение физиологической регенерации влияют внешние и внутренние факторы. Так, понижение атмосферного давления вызывает увеличение количества эритроцитов, поэтому у людей, постоянно живу­щих в горах, содержание эритроцитов в крови больше, чем у живущих в долинах; такие же изменения происходят у путешественников при подъеме в горы. На число эритроцитов оказывают влияние физическая нагрузка, прием пищи, световые ванны.

О влиянии внутренних факторов на физиологическую регенерацию можно судить по следующим примерам. Денервация конечностей изме­няет функцию костного мозга, что сказывается на снижении числа эри­троцитов. Денсрвация желудка и кишечника ведет к замедлению и на­рушению физиологической регенерации в слизистой этих органов.

Б. М. Завадовский, скармливая птицам препараты щитовидной же­лезы, вызывал преждевременную бурную линьку. Циклическое обновле­ние слизистой оболочки матки находится в связи с женскими половыми гормонами и т. д. Следовательно, воздействие желез внутренней секре­ции на физиологическую регенерацию несомненно. С другой стороны, деятельность желез обусловлена функцией нервной системы и факто­рами внешней среды, например полноценным питанием, светом, микро­элементами, поступающими с пищей, и т. д.

Люди всегда поражались невероятным свойствам организма животных. Такие свойства организма как регенерация органов, восстановление утраченных частей тела, умение изменять цвет и обходиться без воды и пищи долгое время, острое зрение, существование в невероятно тяжелых условиях и так далее. По сравнению с животными создается впечатление, что не они наши «братья меньшие», а мы их.

Но оказывается, что организм человека не так уж и примитивен, как нам может показаться на первый взгляд.

Регенерация организма человека

Клетки в нашем организме тоже обновляются. Но как происходит обновление клеток организма человека? И если клетки постоянно обновляются, то почему тогда наступает старость, а не длится вечная молодость?

Шведский невролог Йонас Фрисен установил: каждому взрослому человеку в среднем пятнадцать с половиной лет.

Но если многие части нашего организма постоянно обновляются, и в результате оказываются значительно моложе самого их обладателя, то возникают некоторые вопросы:

• Например, почему кожа не остается всю жизнь гладкой и розовой, как у младенца, если верхнему слою кожи всегда две недели?
• Если мышцам примерно 15 лет, то почему женщина в 60 лет не такая гибкая и подвижная, как девочка 15-ти лет?

Ответы на эти вопросы Фрисен увидел в ДНК митохондрий (это часть каждой клетки). Она быстро накапливает различные повреждения. Именно поэтому кожа со временем стареет: мутации в митохондриях приводят к ухудшению качества такого важного составного материала кожи, как коллаген. По мнению многих психологов, старение происходит благодаря тем психическим программам, которые заложены в нас с детства.

Сегодня мы рассмотрим сроки обновления конкретных органов и тканей человека:

Регенерация организма: Мозг

Клетки мозга живут с человеком на протяжении всей его жизни. Но если бы клетки обновлялись, с ними бы уходила та информация, которая была в них заложена - наши мысли, эмоции, воспоминания, навыки, опыт.

Такой образ жизни, как: курение, наркотики, алкоголь - в той или иной степени разрушает мозг, убивая часть клеток.

И все-таки в двух областях мозга клетки обновляются:

• Обонятельная луковица, отвечающая за восприятие запахов.
• Гиппокамп, который управляет способностью усваивать новую информацию, чтобы затем передать ее в «центр хранения», а также умением ориентироваться в пространстве.

О том, что клетки сердца также обладают способностью к обновлению, стало известно совсем недавно. По данным исследователей, это происходит всего один-два раза за всю жизнь, поэтому чрезвычайно важно сохранять этот орган.

Регенерация организма: Легкие

Для каждого вида тканей легких обновление клеток происходит с различной скоростью. Например, воздушные мешочки, которые находятся на концах бронхов (альвеолы) возрождаются каждые 11 – 12 месяцев. А вот клетки, находящиеся на поверхности легких, обновляются каждые 14-21 день. Эта часть дыхательного органа принимает на себя большую часть вредных веществ, поступающих из воздуха, которым мы дышим.

Вредные привычки (в первую очередь курение), а также загрязненная атмосфера, замедляют обновление альвеол, разрушают их и, в худшем случае, могут привести к эмфиземе легких.

Регенерация организма: Печень

Печень - чемпион по регенерации среди органов человеческого организма. Клетки печени обновляются примерно каждые 150 дней, то есть печень «рождается» заново один раз в пять месяцев. Она способна восстановиться полностью, даже если в результате операции человек потерял до двух третей этого органа.

Печень - единственный орган в нашем в организме, который обладает такой высокой регенеративной функцией.

Конечно, подробная выносливость печени возможна только при Вашей помощи этому органу: печень не любит жирную, острую, жаренную и копченую пищу. Кроме того, работу печени очень усложняют алкоголь и большая часть лекарственных препаратов.

И если на этот орган не обращать внимание, он жестоко отомстит своему хозяину страшными заболеваниями – циррозом или раком. Кстати, если прекратить приём алкоголя на восемь недель, печень способна полностью очиститься.

Регенерация организма: Кишечник

Стенки кишечника изнутри покрыты мельчайшими ворсинками, которые обеспечивают всасывание питательных веществ. Но они находятся под постоянным воздействием желудочного сока, который растворяет пищу, поэтому долго не живут. Сроки их обновления - 3-5 дней.

Регенерация организма: Скелет

Кости скелета обновляются непрерывно, то есть, в каждый момент времени в одной и той же кости есть и старые, и новые клетки. На полное на обновление скелета уходит примерно десять лет.

Процесс этот замедляется с возрастом, когда кости становятся более тонкими и хрупкими.

Регенерация организма: Волосы

Волосы отрастают в среднем на один сантиметр в месяц, но полностью смениться волос может за несколько лет, в зависимости от длины. У женщин этот процесс занимает до шести лет, у мужчин – до трех. Волоски бровей и ресниц отрастают за шесть-восемь недель.

Регенерация организма: Глаза

В таком очень важном и хрупком органе, как глаз, способны обновляться только клетки роговицы. Происходит замена её верхнего слоя каждые 7 – 10 дней. При повреждении роговицы процесс происходит ещё быстрее – она способна восстановиться за сутки.

Регенерация организма: Язык

10 000 рецепторов расположены на поверхности языка. Они способны различить вкусы еды: сладкий, кислый, горький, острый, соленый. У клеток языка достаточно короткий жизненный цикл – десять дней.

Курение и инфекции полости рта ослабляют и тормозят эту способность, а также снижают чувствительность вкусовых рецепторов.

Регенерация организма: Кожа и Ногти

Поверхностный слой кожи обновляется каждые две-четыре недели. Но только в том случае, если коже обеспечен должный уход и она не получает избыток ультрафиолета.

Курение отрицательно влияет на кожу – эта вредная привычка на два-четыре года ускоряет старение кожи.

Самый известный пример обновления органа – ногти. Они отрастают на 3 – 4 мм каждый месяц. Но это на руках, на ногах ногти растут в два раза медленнее. Полностью ноготь на пальце руки обновляется в среднем за шесть месяцев, на пальце ноги - за десять.

Причем, на мизинцах ногти растут гораздо медленнее остальных, и причина этого до сих пор остается загадкой для медиков. Применение лекарственных препаратов замедляет восстановление клеток во всём организме.

Теперь вы знаете про свой организм и его свойства чуть больше. Становится очевидным, что человек очень сложен и до конца не изучен. А сколько нам еще предстоит узнать?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент текста и отправьте нажатием Ctrl+Enter. Если вам понравился этот материал, поделитесь со своими друзьями.

Регенерация кожи представляет собой естественный процесс заживления поврежденных тканей и ускорения производства различных нужных и полезных соединений на молекулярном уровне. Процесс регенерации способствует образованию новых клеток и повышению защитных свойств кожных покровов.

Прежде чем подобрать препараты, которые лучше всего подойдут для регенерации кожи, нужно изучить особенности этого процесса. Ткани человека от природы имеют склонность к самостоятельному восстановлению, поэтому усиленно обновляются после любого механического повреждения, большого количества прыщей или операции. В результате отмирания старых клеток кожи на их месте начинают появляться новые, которые заполняют собой поврежденные участки.

С возрастом этот процесс замедляется, кожа начинает терять свой тонус и становится более восприимчивой к действию внешних факторов, таких как:

• ультрафиолетовое излучение;
• механические повреждения;
• стрессы;
• плохая экологическая обстановка и другие.

Негативное влияние на синтез молодых клеток могут оказывать такие причины:

• сильные стрессы;
• ослабленный иммунитет;
• частые простуды;
• неправильный уход за кожей лица;
• инфекции;
• повышенные физические нагрузки.

Примерно после 25 лет естественная регенерация тканей замедляется, поэтому требуется дополнительная помощь в виде специальных косметических средств или восстанавливающих процедур.

Правильно подобранная мазь, крем или таблетки помогают повысить образование новых клеток и стимулировать внутренние резервы организма.

Регенерация тканей бывает двух основных видов:

• репаративная;
• физиологическая.

Репаративная регенерация кожи представляет собой процесс, восстанавливающий ткани, поврежденные в результате механического повреждения. В зависимости от того, как быстро произойдет этот процесс, будет зависеть останутся ли на коже шрамы или следы. Такое восстановление зависит от иммунитета, питания и состояния здоровья.

От физиологического восстановления зависит то, насколько долго кожа лица и тела сохранит свою молодость и красоту. На этот процесс влияет физическое состояние, иммунитет и питание.

Как ускорить регенерацию кожи

Чтобы процесс восстановления тканей лица или тела протекал быстрее, можно использовать разные способы и стимулирующие средства:

• полезные продукты питания;
• лекарственные препараты;
• косметические средства;
• восстанавливающие маски;
• процедуры в салонах (химический пилинг, аппаратные шлифовки).

Многие продукты питания являются очень полезными и могут успешно заменить специальные лекарства для восстановления тканей или усилить их действие. Лучшие стимулирующие способности оказывают витамины группы В, С, А и Е. Эти витамины должны присутствовать в рационе каждого человека, особенно много их стоит включать в рацион с появлением первых признаков старения.

В продукты, стимулирующие образование новых клеток, входят:

1. Жирные сорта рыбы: лосось, скумбрия, сельдь и сардина. Эти продукты стимулируют местное кровообращение в тканях, улучшают цвет лица и делают кожу бархатистой и упругой.
2. Кисломолочные продукты оказывают ярко выраженные стимулирующие воздействия за счет того, что содержат селен и витамин А. Сыр, творог, кефир и молоко укрепляют костную ткань и оказывают благотворное влияние на весь организм в целом.
3. Поддерживают стимулирующие процессы в тканях на необходимом уровне крупы и цельнозерновой хлеб. Эти продукты питания выводят токсические вещества из организма, улучшают обменные процессы и способствуют очищению кишечника.
4. Схожее действие оказывают крупы, в которых есть витамины группы В, так как они нормализуют процесс пищеварения и избавляют организм от скопившихся шлаков.
5. Обязательно должны присутствовать в рационе такие продукты как морковь, орехи и зеленый чай. Стимулирующие свойства моркови и других овощей оранжевого цвета помогают ускорить процесс образования новых клеток и затормозить старение кожных покровов.
6. Ускорить клеточный синтез в ранах и активизировать производство коллагена и эластина в организме поможет гранат. Получить нужные витамины и сделать кожные покровы более гладкими и упругими поможет авокадо, кислые ягоды и фрукты (смородина, грейпфрут, апельсин и киви).

Если регенеративные процессы в организме снижены, ускорить заживление кожи лица после исчезновения прыщей или при травмах помогут стимулирующие препараты или аптечные средства. Для лечения патологий кожных покровов можно применять иммуномодуляторы, которые увеличивают процессы регенерации в несколько раз.

Большой эффективностью обладают такие препараты:

• левамизол;
• тималин;
• пирогенал.

Хорошие стимулирующие эффекты оказывают витаминные инъекции, стероидные средства и фолиевая кислота.

К природным восстанавливающим средствам относятся:

• облепиховое масло;
• масло жожоба;
• бадяга.

С помощью такого вещества как облепиховое масло снимается воспаление в ранах, стимулируется заживление, и восстанавливаются слизистые. Масло содержит витамины К, Е и А, поэтому считается хорошим антиоксидантом. Если нанести облепиховое масло на кожу, можно обеспечить необходимое увлажнение тканям. Для уменьшения количества холестерина и липидов в к рови можно принимать масло внутрь. Заживляющим действием обладает крем бепантен, если его смешать с маслом облепихи. Достаточно взять небольшую горошинку крема и соединить с облепиховым маслом, чтобы получилось эффективное заживляющее средство.

Масло жожоба является лучшим средством для увлажнения и питания сухой кожи лица, которое обладает регенерирующим действием. С его помощью кожа получает дополнительную защиту от действия ультрафиолета и повышается эластичность и упругость.

С помощью такого средства как бадяга можно избавиться от прыщей, получить заживляющий эффект и активизировать кровоснабжение в тканях. Под действием мази или геля с бадягой рассасываются уплотнения под кожей и исчезают рубцовые образования.

Аптечное средство актовегин может выпускаться в виде таблеток, мази, геля, как раствор для инъекций или крем. Препарат имеет животное происхождение и используется для стимуляции нормального кровотока, эпителизации тканей и заживления даже самых глубоких ран. Для наружного применения рекомендуется использовать мазь или крем.

Декспантенол представляет собой эффективное средство для повышения тургора тканей и стимуляции восстанавливающих процессов. Выпускается как крем или мазь, которые содержат пантотеновую кислоту или коэнзим. Прежде чем принимать таблетки или наносить на кожу любые средства, такие как крем или мазь, нужно проконсультироваться у врача.

Для лечения ранок, ссадин, ожогов, порезов и других повреждений кожи можно использовать мазь или гель солкосерил. Этот препарат относится к стимуляторам регенерации кожи, которые усиливают синтез коллагена, транспортировку глюкозы и аэробные метаболические процессы. Наносить мазь нужно на поврежденную кожу тонким слоем 2-3 раза в сутки.

Помогает быстрому восстановлению тканей крем кератан, который используется для лечения угревых высыпаний, рубцов и достижения общего омолаживающего эффекта.

Для наружной обработки кожи при наличии глубоких плохо заживающих ран можно использовать мазь левомеколь, которая оказывает высокое заживляющее действие. Крем эплан оказывает противовоспалительное, заживляющее и противоинфекционное действие.

В домашних условиях можно использовать доступные стимулирующие средства в виде натуральных или аптечных масок для лица. В состав масок обязательно должны входить антиоксиданты и микроэлементы, предотвращающие разрушение клеточной оболочки и усиливающие выработку коллагена и эластина. Для того чтобы избежать развития побочных действий, нужно правильно пользоваться косметическим средством.

Если наносить маску на воспаленную кожу, повышается риск занесения инфекции. Аптечные или домашние маски могут вызывать аллергическую реакцию, поэтому желательно заранее нанести немного готового вещества на кожу и подержать в течение 30 минут.

Выбирать стимулирующую маску нужно с учетом типа кожи и степени повреждения тканей. Категорически запрещается наносить восстанавливающую маску на открытые язвочки или раны. Кожу на лице надо предварительно очистить от косметических средств и макияжа. Держать маску рекомендуется не меньше 15-20 минут, а смывать лучше всего теплой и затем холодной водой.

Несколько рецептов:

1. Заменить дорогой крем или мазь поможет глиняная маска, которая готовится из двух столовых ложек ягод крыжовника и одной ложки голубой глины. Крыжовник надо хорошенько размять, затем добавить к нему глину и мандариновый сок. Готовую кашицу нужно нанести на все лицо, избегая области глаз и губ. Смывать через 15 минут.
2. Не менее эффективной считается желатиновая маска, для приготовления которой необходимо взять столовую ложку желатина и 0,5 стакана сока из свежих ягод и фруктов. Готовая смесь варится до растворения кристаллов, после этого остужается в холодильнике. Наносится маска на 15-20 минут.
3. Травяная маска оказывает противовоспалительное и питательное действие, а также помогает быстрому заживлению тканей. Для того чтобы ее приготовить, нужно взять в одинаковом количестве листья смородины, земляники, подорожника и тысячелистник. Все растения нужно мелко измельчить, а после перемешать с одним желтком.

Регенерация кожи в косметологическом салоне может проходить с помощью разных процедур:

• пилинг;
• мезотерапия;
• лазерная шлифовка;
• криотерапия;
• биоревитализация.

Пилинг с фруктовыми или другими кислотами помогает восстановлению тканей, стимулирует местное кровообращение и повышает . Такие процедуры как мезотерапия и биоревитализация оказывают омолаживающее, восстанавливающее, противовоспалительное и защитное действие.

Правильно подобранный лекарственный препарат или косметологическая процедура помогут ускорить заживление тканей и избежать нежелательных осложнений. Улучшить состояние кожных покровов помогут полезные продукты, физическая активность и полный отказ от вредных привычек.

Очень часто в рекомендации косметических средств нам встречается фраза: «способствует регенерации кожи». Кто-то знает все про этот процесс, а кто-то даже не догадывается, что это такое. Это значит, что многие девушки не предполагают, как он важен и ничего не делают, чтобы его ускорить. В этой статье мы узнаем, что такое регенерация кожи. Кроме того, мы выясним, какими методами можно ускорить этот процесс.

Особенности процесса регенерации кожи

Обновление кожи

Регенерация кожи - это процесс ее обновления. Он запускается в тот момент, когда происходит ее механическое повреждение. Чем быстрее происходит регенерация, тем больше будет вероятность того, что на эпидермисе после заживления не оставит никаких следов. Помимо этого, регенерация помогает справиться с возрастными изменениями. К ним относятся пигментные пятна и морщины. Так, если регенерация происходит медленно, то старение кожи наступит достаточно быстро. Чтобы этого не допустить, регенерацию рекомендуется регулярно ускорять. Сделать это можно несколькими способами, а какими именно мы выясним ниже.

Виды регенерации

Регенерация бывает двух видов.

1. Физиологическая регенерация эпидермиса - это естественный процесс обновления клеток. Именно от того, как он будет происходить, зависит то, как долго сохранится молодость кожи. На его протекание влияет питание, иммунитет и физическое здоровье.
2. Репаративная регенерация эпидермиса - это процесс, который запускается в результате механического повреждения тканей. От того, как быстро он происходит, зависит то, останутся на коже следы или шрамы после их заживления или нет. На данный вид регенерации также влияет питание, состояние иммунитета и здоровья.

Регенерация кожи: естественный процесс обновления кожного покрова, который можно ускорить посредством правильного питания, салонных процедур, специальной косметики и натуральных средств

Как ускорить обновление кожи?

Мало знать, что такое регенерация кожи, нужно иметь представление, как ускорить этот процесс. Об этом и пойдет речь далее.

Питание

Ускорить процесс обновления эпидермиса могут следующие продукты: рыба, гранаты, морковь, авокадо, орехи, хлеб из цельного зерна, молоко и кисломолочные продукты и оливковое масло. Введение их в свой рацион будет гарантией того, что клетки кожи будут быстрее обновляться. Однако следует учесть, что все хорошо в меру. Не стоит начинать чрезмерно употреблять все продукты, в противном случае у вас может начаться аллергия. Составить сбалансированное питание вам поможет диетолог. Тогда ваш организм не будет испытывать дефицита питательных веществ.

Салонные процедуры

Для регенерации кожи вы можете обратиться в салон красоты. К вашим услугам будет множество процедур, которые быстро обновят эпидермис. Самый радикальный из них - кожные пересадки. В данном случае у вас или у донора берется кусок кожи и его вживляют в поврежденный участок. Этим методом чаще всего пользуются, чтобы восстановить кожу после ожога, а также, чтобы избавиться от шрамов или рубцов. К менее радикальным салонным процедурам относятся: мезотерапия, фотоомоложение, лазерное шлифование и т.д. Специалист в салоне красоты подберет для вас наиболее приемлемый вариант.

Косметические средства

Существуют 3 вида косметических средств, способствующих регенерации кожи.

Заместительные косметические средства

Данные средства содержат такие элементы, которые входят в состав нашей кожи. К таковым относятся коллаген, эластин, кератин и т.д. Таким образом, они просто восполняют те элементы, которых не хватает эпидермису. Следует знать, что данные средства и в самом деле помогают и после их применения кожа выглядит гораздо лучше. Однако, сохранится ли этот эффект надолго? Наш ответ - нет, это всего лишь временное явление, которое очень скоро пройдет. Эти элементы впитаются в кожу и растворятся в ней, причем это произойдет не в глубоких слоях, а в поверхностных. Следовательно, уже очень скоро кожа вернется к первоначальному виду. Помимо этого такие средства могут стать причиной закупорки пор. Из-за этого состояние эпидермиса может ухудшиться и на коже появится высыпания, в частности, это могут быть прыщи.

Питательные косметические средства

Эти средства содержат питательные вещества, которые необходимы для регенерации эпидермиса. К таковым относятся витамины, минералы, аминокислоты и жирные кислоты. Они насыщают кожу и процесс обновления происходит быстрее, но только в том случае, если речь идет о молодом эпидермисе. Стареющую кожу такие средства не насытят всеми необходимыми элементами и никаких изменений с ней не случится.

Восстановительные косметические средства

Именно эту косметику нужно использовать для увядающей кожи. Минимальный возраст, для которого она рекомендована - 25 лет. Восстановительные средства содержат целые комплексы, которые не просто насытят кожу полезными веществами. Они помогут восстановить функции эпидермиса и после их применения, регенерация будет происходить уже сама собой.

Домашние средства

Ускорить регенерацию кожи можно и с помощью народной косметологии. Существует несколько рецептов масок для лица, которые этому способствуют. Ниже мы приведем для вас самые популярные и проверенные из них.

Маска с желатином

1. Желатин - 1 столовая ложка.
2. Сок лимона - 0,5 стакана.

Обратите внимание, что сок лимона можно заменить грейпфрутовым или томатным соком. Залейте выбранным продуктом желатин и поставьте на огонь. Оставьте до тех пор, пока желатин полностью не раствориться, регулярно помешивая и не доводя до кипения. После этого маску остудите и положите ее на лицо на 15 минут. Далее нужно умыться теплой обычной водой.

Маска с тыквой

1. Тыква - 100 гр.
2. Вода - 0,5 стакана.
3. Крахмал - 1 столовая ложка.
4. Оливковое масло - 2 чайных ложки.

Тыкву измельчите и залейте водой. После этого поставьте ее на огонь и варите 15 минут. Далее сделайте из продукта пюре и смешайте его с остальными компонентами. Маску нанесите на лицо в теплом виде и оставьте на 20 минут. Затем ее снимите и умойтесь.

Имея представление о том, что такое регенерация кожи и зная, как ее ускорить, можно улучшить свой внешний вид. Мы привели для вас несколько способов того, как это можно сделать, а какой из них выбрать - решать только вам.

Сейчас много говорят о выращивании отдельных органов вне организма и приращении их взамен утраченных. Но, может быть, есть способ лучше — просто восстанавливать или, выражаясь по-научному, регенерировать свои органы?

В принципе, человек отчасти наделен этим даром. Наши порезы зарастают благодаря регенерации кожи. Кровь тоже регенерируется. Но хочется большего. Причем мечтают об этом не только простые обыватели, но и ученые.

Скажем, сотрудники Лаборатории проблем регенерации Института биологии развития РАН, которой руководит доктор биологических наук Виктор Миташов, давно разрабатывает различные методы восстановления кости и нервных тканей человека, а в последнее время и сетчатки глаза. Вообще-то низшие организмы чаще способны к регенерации, чем более высокоорганизованные.

Так, среди беспозвоночных гораздо больше видов, способных восстанавливать утраченные органы, чем среди позвоночных, но лишь у некоторых из них возможна регенерация целой особи из небольшого ее фрагмента. Такие примитивные животные, как гребневики и коловратки, практически не способны к регенерации, а у гораздо более сложных ракообразных и амфибий эта способность хорошо выражена.

Многие бы хотели получит себе регенерацию как у Росомахи, героя американских комиксов. Он может за считанные минуты залечить даже самые страшные раны

Особенно удивительна способность к регенерации у губок. Ученые поставили необычный эксперимент; продавили тело взрослой губки через сетчатую ткань и отделили все образовавшиеся фрагментики друг от друга. Оказалось, что если затем поместить эти маленькие кусочки в воду и хорошенько перемешать, полностью разрушив все связи между ними, то некоторое время спустя они начнут постепенно сближаться и в конце концов воссоединятся, образовав целую губку, сходную с прежней. В этом участвует своего рода «узнавание» на клеточном уровне.

Еще один рекордсмен регенерации — ленточный червь, который способен воссоздать целую особь из любого участка своего тела. Теоретически возможно, разрезав одного червя на 200 000 кусочков, получить из него в результате регенерации столько же новых червей. А из одного луча морской звезды может возродиться целая звезда.

Но куда более известен другой пример — ящерицы, которые отращивают себе хвост, и тритоны, которые могут регенерировать глаза, лапы и хвост до шести раз.

Увы, человек этого бесценного свойства лишен. А не может ли современная наука помочь нам овладеть соответствующими механизмами?

При пересчете на жизнь человека процесс восстановления подобный тритоновскому мог бы занять у нас всего полгода. Однако разобраться до конца, каким образом тритон за месяц восстанавливает глаз, очень непросто. Ученые повторить его подвиги пока не могут. Но уже стало ясно, как он и ему подобные, это делают.

Начнем с самого начала — с рождения организма. Известно, что в ходе зародышевого развития клетки любого многоклеточного организма проходят специализацию. Из одних получаются, например, ноги, из других, скажем, мускулы, жабры или глаза. Так называемые Дох-гены дают команду как всему организму, так и конкретным органам развиваться по определенному плану — чтобы не получилось, что глаз вырастет там, где должна быть нога.

У мушки дрозофилы 8 Дох-генов, у лягушки — 6, а у человека — 38. И выяснилось, что при регенерации тритон «вспоминает» свое эмбриональное прошлое, включая генетическую программу, которая активирует Дох-гены и восстанавливает удаленные или поврежденные ткани и органы.

Но глаз или хвост должен из чего-то возникнуть — не может же он регенерироваться из воздуха. У организма есть два пути — нарабатывать новые клетки, новый строительный материал либо пользоваться тем, что осталось после утраты органа.

Выяснилось, что природа использует оба этих способа. «Кирпичами» для регенерации служат эмбриональные стволовые клетки. Так называют клетки эмбриона, которые в своем развитии просто не доросли до стадии специализации и, следовательно, способны под воздействием тех или иных факторов превратиться в клетки различных тканей и органов более чем двух сотен типов.

Причем при регенерации «старые» клетки тритона путем сложных манипуляций превращаются в сходные с эмбриональными. С ними в последнее время связано много споров. Дело в том, что для ученых главный источник эмбриональных стволовых клеток — человеческие эмбрионы. Биологи с большим энтузиазмом изучают свойства эмбриональных стволовых клеток: ведь в случае успеха эти клетки откроют совершенно новые возможности в хирургии и обеспечат восстановление тех или иных органов. Если в результате заболевания выйдут из строя какие-то группы клеток, пусть даже узкоспециализированных, то будет возможность их заменить.

И наши биологи в этих работах вовсе не на последних ролях. Скажем, академик Российской академии естественных наук Леонид Полежаев на протяжении десятилетий занимался проблемой регенерации костей свода черепа. Сначала ему удалось добиться регенерации костей черепа у собак и крыс. Затем совместно с медиками из Института нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко АМН СССР попытались восстанавливать кости черепа у больных с травмами головы.

При этом использовались костные опилки, которые «побуждали» кости человеческого черепа к регенерации. В результате область травмы полностью закрывалась новой костью. При помощи этой методики было проведено более 250 операций.

Недавно группа ученых из Токийского университета под руководством Макото Асашимы культивировала в специальном растворе витамина А тысячи эмбриональных стволовых клеток, варьируя концентрацию витамина. Низкая концентрация активирует гены, которые контролируют развитие глазной ткани, тогда как высокая концентрация запускает работу генов, ответственных за формирование органа слуха.

Макото Асашима заявил, что таким образом целый лягушачий глаз можно получить за пять дней. Подобным, но более простым методом прежде были выращены и успешно пересажены лягушке новые почки. Животное-реципиент после этой операции прожило месяц.

А специалисты из токийского Университета Кэйо опубликовали отчет об успешном эксперименте по использованию стволовых клеток человеческого эмбриона для восстановления поврежденных тканей спинного мозга у обезьян. Как сообщил руководитель работ профессор Хидэюки Окано, исходные стволовые клетки были взяты у погибшего человеческого эмбриона с согласия родителей и одобрения университетского совета по этике.

Затем эти клетки размножили в питательной среде и подсадили пятерым обезьянам (по 10 млн клеток каждой), у которых передние конечности были обездвижены в результате травмы позвоночника. У одного примата все опорно-двигательные функции вошли в норму уже через два месяца, а у остальных процесс восстановления продолжается.

В лаборатории Виктора Миташова успешно проведены опыты по восстановлению глаза тритона. А ныне исследователи готовятся к экспериментам по выращиванию сетчатки глаза человека.

Но вот о возможности выращивания целого глаза специалисты говорят осторожно. Их можно понять: слишком велика эволюционная пропасть между тритоном и человеком. Нос другой стороны, механизмы развития органов похожи, поэтому есть надежда, что когда-нибудь биологам удастся заставить травмированного человека, «впадая в детство», выращивать нужные органы — зубы, взамен выпавших, новые клетки печени, почек, поджелудочной железы, новые мышечные ткани для сердца, пораженного инфарктом миокарда.