تقدم العلوم الطبيعية الحديثة. كيف يتعافى جسم الإنسان

يكثر الحديث في أيامنا هذه عن زراعة الأعضاء الفردية خارج الجسم واستبدالها بالأعضاء المفقودة. ولكن ربما تكون هناك طريقة أفضل - ببساطة الاستعادة، أو بعبارة علمية، تجديدأعضائك؟

من حيث المبدأ، يتمتع الشخص جزئيًا بهذه الهدية. تلتئم جروحنا بفضل تجديد الجلد. كما يتم تجديد الدم. ولكن أريد المزيد. علاوة على ذلك، ليس فقط الناس العاديين، ولكن العلماء أيضا يحلمون بهذا.

على سبيل المثال، كان موظفو مختبر مشاكل التجديد التابع لمعهد علم الأحياء التنموي التابع لأكاديمية العلوم الروسية، برئاسة دكتور العلوم البيولوجية فيكتور ميتاشوف، يتطورون منذ فترة طويلة أساليب مختلفةترميم العظام البشرية والأنسجة العصبية، ومؤخرًا شبكية العين. في الواقع، الكائنات الحية الأدنى غالبًا ما تكون قادرة على التجدد أكثر من الكائنات الأكثر تنظيمًا.

وهكذا، بين اللافقاريات هناك الكثير المزيد من الأنواع، قادر على استعادة الأعضاء المفقودة أكثر من الفقاريات، ولكن فقط في بعضها يمكن تجديد فرد كامل من جزء صغير. الحيوانات البدائية مثل ctenophores و rotifers غير قادرة عمليا على التجدد، ولكن في القشريات والبرمائيات الأكثر تعقيدا يتم التعبير عن هذه القدرة بشكل جيد.

يرغب الكثيرون في الحصول على التجديد مثل ولفيرين، بطل القصص المصورة الأمريكية. يمكنه شفاء حتى أفظع الجروح في غضون دقائق.

القدرة على التجدد في الإسفنج مذهلة بشكل خاص. أجرى العلماء تجربة غير عادية؛ ضغط جسم إسفنجة بالغة من خلال القماش الشبكي وفصل جميع الأجزاء الناتجة عن بعضها البعض. اتضح أنه إذا قمت بعد ذلك بوضع هذه القطع الصغيرة في الماء وخلطتها جيدًا، وتدمير جميع الروابط بينها تمامًا، فبعد مرور بعض الوقت ستبدأ في التقارب تدريجيًا وتتحد في النهاية، وتشكل إسفنجة كاملة، تشبه الإسفنجة. السابق. وهذا ينطوي على نوع من "الاعتراف" على المستوى الخلوي.

بطل آخر للتجديد هو الدودة الشريطية، القادرة على إعادة تكوين فرد كامل من أي جزء من جسمه. من الممكن نظريًا، عن طريق تقطيع دودة واحدة إلى 200000 قطعة، الحصول على نفس العدد من الديدان الجديدة نتيجة للتجديد. ومن شعاع نجم البحر يمكن أن يولد نجم كامل من جديد.

لكن هناك مثال آخر معروف بشكل أفضل وهو السحالي التي تنمو ذيولها الخاصة، والسمندل المائي الذي يمكنه تجديد أعينه وأقدامه وذيله حتى ستة مرات.

للأسف، الإنسان محروم من هذه الممتلكات التي لا تقدر بثمن. ألا يستطيع العلم الحديث أن يساعدنا في إتقان الآليات المقابلة؟

عند إعادة حساب حياة شخص ما، فإن عملية الترميم المشابهة لعملية تريتون يمكن أن تستغرق ستة أشهر فقط. ومع ذلك، من الصعب جدًا أن نفهم تمامًا كيف يعيد تريتون العين خلال شهر واحد. لا يستطيع العلماء تكرار مآثره بعد. ولكن أصبح من الواضح بالفعل كيف يفعل هو وأمثاله ذلك.

لنبدأ من البداية - مع ولادة الكائن الحي. من المعروف أنه أثناء التطور الجنيني، تخضع خلايا أي كائن متعدد الخلايا للتخصص. بعضها يصنع، على سبيل المثال، أرجلًا، والبعض الآخر، على سبيل المثال، عضلات أو خياشيم أو عيون. إن ما يسمى بجينات دوكس تعطي الأمر لكل من الجسم بأكمله وأعضاء معينة للتطور وفقًا لخطة معينة - بحيث لا يحدث أن تنمو العين حيث يجب أن تكون الساق.

لدى ذبابة الدروسوفيلا 8 جينات دوكس، والضفدع لديه 6، والبشر لديهم 38. واتضح أنه أثناء عملية التجديد، "يتذكر" سمندل الماء ماضيه الجنيني، بما في ذلك برنامج وراثي ينشط جينات دوكس ويعيد الأنسجة المحذوفة أو التالفة و الأعضاء.

لكن العين أو الذيل يجب أن ينشأ من شيء ما، ولا يمكن تجديده من الهواء الرقيق. لدى الجسم طريقتان - لإنتاج خلايا جديدة جديدة مواد البناءأو استخدام ما تبقى بعد فقدان العضو.

اتضح أن الطبيعة تستخدم كلتا الطريقتين. تعمل الخلايا الجذعية الجنينية بمثابة "اللبنات الأساسية" للتجديد. هذا هو الاسم الذي يطلق على الخلايا الجنينية التي في تطورها لم تصل ببساطة إلى مرحلة التخصص، وبالتالي فهي قادرة، تحت تأثير عوامل معينة، على التحول إلى خلايا من أنسجة وأعضاء مختلفة لأكثر من مائتي نوع.

علاوة على ذلك، أثناء التجديد، تتحول خلايا نيوت "القديمة" من خلال التلاعب المعقد إلى خلايا مشابهة للخلايا الجنينية. كان هناك الكثير من الجدل حولهم في الآونة الأخيرة. والحقيقة هي أن المصدر الرئيسي للخلايا الجذعية الجنينية بالنسبة للعلماء هو الأجنة البشرية. يدرس علماء الأحياء خصائص الخلايا الجذعية الجنينية بحماس كبير: ففي حالة نجاحها، ستفتح هذه الخلايا إمكانيات جديدة تمامًا في الجراحة وتضمن استعادة أعضاء معينة. إذا فشلت بعض مجموعات الخلايا، حتى تلك المتخصصة للغاية، نتيجة للمرض، فسيكون من الممكن استبدالها.

وليس لعلماء الأحياء لدينا الدور الأخير في هذه الأعمال. على سبيل المثال، كان الأكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم الطبيعية ليونيد بوليزهايف يدرس منذ عقود مشكلة تجديد عظام قبو الجمجمة. أولاً، تمكن من تحقيق تجديد عظام الجمجمة في الكلاب والجرذان. ثم، جنبا إلى جنب مع أطباء من معهد جراحة الأعصاب الذي يحمل اسم ن.ن. حاول بوردنكو من أكاديمية العلوم الطبية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية استعادة عظام الجمجمة لدى المرضى الذين يعانون من إصابات في الرأس.

وفي هذه الحالة، تم استخدام برادة العظام، والتي "شجعت" عظام الجمجمة البشرية على التجدد. ونتيجة لذلك، تمت تغطية منطقة الإصابة بالكامل بعظم جديد. تم إجراء أكثر من 250 عملية باستخدام هذه التقنية.

في الآونة الأخيرة، قام مجموعة من العلماء من جامعة طوكيو، بقيادة ماكوتو أساشيما، بزراعة آلاف الخلايا الجذعية الجنينية في محلول خاص من فيتامين أ، مما أدى إلى تغيير تركيز الفيتامين. تعمل التركيزات المنخفضة على تنشيط الجينات التي تتحكم في تطور أنسجة العين، في حين أن تركيز عالييحفز عمل الجينات المسؤولة عن تكوين جهاز السمع.

وذكر ماكوتو أساشيما أنه بهذه الطريقة يمكن الحصول على عين ضفدع كاملة في خمسة أيام. مماثلة، ولكن أكثر طريقة بسيطةأولاً، تم زراعة كلى جديدة وزرعها بنجاح في الضفدع. وعاش الحيوان المتلقي لمدة شهر بعد هذه العملية.

ونشر متخصصون من جامعة كيو بطوكيو تقريرا عن تجربة ناجحة حول استخدام الخلايا الجذعية الجنينية البشرية لترميم الأنسجة التالفة. الحبل الشوكيفي القرود. وبحسب رئيس العمل البروفيسور هيديوكي أوكانو، فإن الخلايا الجذعية الأصلية تم أخذها من جنين بشري متوفى بموافقة الوالدين وموافقة مجلس الأخلاقيات بالجامعة.

ثم تم مضاعفة هذه الخلايا في وسط غذائي وتم إعطاؤها لخمسة قرود (10 ملايين خلية لكل منها) تم تجميد أطرافها الأمامية نتيجة لإصابة في العمود الفقري. في أحد الرئيسيات، عادت جميع وظائف العضلات والعظام إلى وضعها الطبيعي بعد شهرين، بينما تستمر عملية التعافي في البقية.

في مختبر فيكتور ميتاشوف، تم إجراء تجارب بنجاح لاستعادة عين نيوت. والآن يستعد الباحثون لإجراء تجارب على نمو شبكية العين البشرية.

لكن الخبراء يتوخون الحذر بشأن إمكانية نمو عين كاملة. يمكن فهمها: الفجوة التطورية بين نيوت والإنسان كبيرة جدًا. ومن ناحية أخرى، فإن آليات تطور الأعضاء متشابهة، لذلك هناك أمل في أن يتمكن علماء الأحياء يومًا ما من فرضها. شخص مصاب، "الوقوع في مرحلة الطفولة"، تنمو الأجهزة الضرورية- أسنان لتحل محل تلك التي سقطت، خلايا جديدة للكبد والكلى والبنكرياس وجديد الأنسجة العضليةللقلب المصاب باحتشاء عضلة القلب.

معلومات عامة

تجديد(من اللات. تجديد -إحياء) - ترميم (استبدال) العناصر الهيكلية للأنسجة لتحل محل الموتى. بالمعنى البيولوجي، التجديد هو عملية التكيف تطورت خلال التطور ومتأصلة في جميع الكائنات الحية. في حياة الكائن الحي، تتطلب كل وظيفة وظيفية استهلاك الركيزة المادية واستعادتها. لذلك، أثناء التجديد هناك التكاثر الذاتي للمادة الحية،علاوة على ذلك، فإن هذا التكاثر الذاتي للأحياء يعكس مبدأ التنظيم الذاتيو أتمتة الوظائف الحيوية(دافيدوفسكي الرابع، 1969).

يمكن أن تحدث استعادة تجديدية للهيكل مراحل مختلفة- الجزيئية وتحت الخلوية والخلوية والأنسجة والأعضاء، لكننا نتحدث دائمًا عن استبدال البنية القادرة على أداء وظيفة متخصصة. التجديد هو استعادة كل من الهيكل والوظيفة.تكمن أهمية عملية التجدد في الدعم المادي للتوازن.

يمكن إجراء استعادة البنية والوظيفة باستخدام عمليات مفرطة التنسج الخلوية أو داخل الخلايا. على هذا الأساس، يتم تمييز أشكال التجديد الخلوية وداخل الخلايا (Sarkisov D.S.، 1977). ل الشكل الخلوييتميز التجديد بتكاثر الخلايا بالطريقة الانقسامية والأميتوتيكية شكل داخل الخلايا،والتي يمكن أن تكون عضويًا وداخل عضوي - زيادة في عدد (تضخم) وحجم (تضخم) الهياكل الدقيقة (النوى والنواة والميتوكوندريا والريبوسومات والمركب الصفائحي وما إلى ذلك) ومكوناتها (انظر الشكل 5 ، 11 ، 15) . شكل داخل الخلاياالتجديد هو عالمي، لأنها خاصية لجميع الأعضاء والأنسجة. ومع ذلك، فإن التخصص الهيكلي والوظيفي للأعضاء والأنسجة في التطور والتكوين "مختار" بالنسبة للبعض الشكل الخلوي السائد، بالنسبة للآخرين - داخل الخلايا في الغالب أو حصريًا، بالنسبة للآخرين - كلا شكلي التجديد على قدم المساواة (الجدول 5). يتم تحديد غلبة شكل أو آخر من أشكال التجديد في بعض الأعضاء والأنسجة من خلال الغرض الوظيفي والتخصص الهيكلي والوظيفي. تفسر الحاجة إلى الحفاظ على سلامة تكامل الجسم، على سبيل المثال، غلبة الشكل الخلوي لتجديد ظهارة كل من الجلد والأغشية المخاطية. الوظيفة المتخصصة للخلية الهرمية للدماغ

يستبعد الدماغ، وكذلك الخلية العضلية للقلب، إمكانية انقسام هذه الخلايا ويجعل من الممكن فهم الحاجة إلى الاختيار في التطور التطوري والتولد داخل الخلايا باعتباره الشكل الوحيد لاستعادة هذه الركيزة.

الجدول 5.أشكال التجدد في أعضاء وأنسجة الثدييات (وفقًا لـ Sarkisov D.S.، 1988)

تدحض هذه البيانات الأفكار التي كانت سائدة حتى وقت قريب حول فقدان قدرة بعض أعضاء وأنسجة الثدييات على التجدد، وحول تجديد الأنسجة البشرية "بشكل سيء" و"جيد"، وفكرة وجود "قانون علاقة عكسية" بين الكائنات الحية. درجة تمايز الأنسجة وقدرتها على التجدد. لقد ثبت الآن أنه أثناء التطور، لم تختف القدرة على التجدد في بعض الأنسجة والأعضاء، ولكنها اتخذت أشكالًا (خلوية أو داخل الخلايا) تتوافق مع أصالتها الهيكلية والوظيفية (Sarkisov D.S.، 1977). وهكذا فإن جميع الأنسجة والأعضاء لديها القدرة على التجدد فقط؛ وتختلف أشكاله حسب التخصص البنيوي والوظيفي للنسيج أو العضو.

التشكلتتكون عملية التجدد من مرحلتين - الانتشار والتمايز. يتم التعبير عن هذه المراحل بشكل جيد بشكل خاص في الشكل الخلوي للتجديد. في مرحلة الانتشار تتكاثر الخلايا الشابة غير المتمايزة. تسمى هذه الخلايا متعلق بالصرف المالي(من اللات. كامبيوم- التبادل والتغيير)، الخلايا الجذعيةو الخلايا السلفية.

ويتميز كل نسيج بخلاياه كامبالية خاصة به، والتي تختلف في درجة النشاط التكاثري والتخصص، ولكن واحدة خلايا جذعيةقد يكون سلفًا لعدة أنواع

الخلايا (على سبيل المثال، الخلايا الجذعية لنظام المكونة للدم، والأنسجة اللمفاوية، وبعض الممثلين الخلويين للنسيج الضام).

في مرحلة التمايز تنضج الخلايا الشابة ويحدث تخصصها الهيكلي والوظيفي. نفس التغيير من تضخم البنى التحتية إلى تمايزها (النضج) يكمن وراء آلية التجدد داخل الخلايا.

تنظيم عملية التجديد.تشمل الآليات التنظيمية للتجديد الخلطية والمناعية والعصبية والوظيفية.

آليات الخلطيةيتم تنفيذها في خلايا الأعضاء والأنسجة التالفة (المنظمين داخل الأنسجة وداخل الخلايا) وخارجها (الهرمونات والشاعرات والوسطاء وعوامل النمو وما إلى ذلك). وتشمل المنظمات الخلطية كيلونز (من اليونانية شالينو- إضعاف) - المواد التي يمكن أن تمنع انقسام الخلايا وتخليق الحمض النووي؛ فهي أنسجة محددة. الآليات المناعيةترتبط اللوائح بـ "المعلومات التجديدية" التي تحملها الخلايا الليمفاوية. وفي هذا الصدد، تجدر الإشارة إلى أن آليات التوازن المناعي تحدد أيضًا التوازن الهيكلي. الآليات العصبيةترتبط عمليات التجدد في المقام الأول بالوظيفة الغذائية الجهاز العصبي، أ الآليات الوظيفية- مع "الطلب" الوظيفي لعضو أو نسيج، والذي يعتبر بمثابة حافز للتجديد.

يعتمد تطوير عملية التجدد إلى حد كبير على عدد من العوامل العامة و الظروف المحلية، أو العوامل. ل عام يجب أن يشمل العمر، والدستور، والحالة التغذوية، وحالة التمثيل الغذائي وحالة تكوين الدم، محلي - حالة التعصيب والدورة الدموية والليمفاوية للأنسجة والنشاط التكاثري لخلاياها وشخصيتها عملية مرضية.

تصنيف.هناك ثلاثة أنواع من التجديد: الفسيولوجي والتعويضي والمرضي.

التجديد الفسيولوجييحدث طوال الحياة ويتميز بالتجديد المستمر للخلايا والهياكل الليفية والمادة الأساسية للنسيج الضام. لا توجد هياكل لا تخضع للتجديد الفسيولوجي. حيث يهيمن الشكل الخلوي للتجديد، يحدث تجديد الخلايا. هذا ما يحصل التحول الدائمالظهارة الغشائية للجلد والأغشية المخاطية، الظهارة الإفرازية للغدد خارجية الإفراز، الخلايا المبطنة للأغشية المصلية والزلالية، العناصر الخلوية للنسيج الضام، كريات الدم الحمراء، كريات الدم البيضاء والصفائح الدموية، إلخ. في الأنسجة والأعضاء حيث يتم فقدان الشكل الخلوي للتجديد، على سبيل المثال في القلب والدماغ، يحدث تجديد الهياكل داخل الخلايا. جنبا إلى جنب مع تجديد الخلايا والهياكل التحت خلوية، تجديد الكيمياء الحيوية،أولئك. تجديد التركيب الجزيئي لجميع مكونات الجسم.

التجديد التعويضي أو التصالحيلوحظ في العمليات المرضية المختلفة التي تؤدي إلى تلف الخلايا والأنسجة

ها. آليات التجديد التعويضي والفسيولوجي هي نفسها؛ ومع ذلك، نظرًا لحقيقة أن التجدد التعويضي يتم تحفيزه عن طريق العمليات المرضية، فإنه يحتوي على اختلافات شكلية نوعية عن الفسيولوجية. يمكن أن يكون التجديد التعويضي كاملاً أو غير كامل.

التجديد الكامل،أو رد,وتتميز بتعويض الخلل بنسيج مطابق للنسيج الميت. يتطور بشكل رئيسي في الأنسجة حيث يسود تجديد الخلايا.وهكذا، في الأنسجة الضامة والعظام والجلد والأغشية المخاطية، حتى عيوب الأعضاء الكبيرة نسبيًا يمكن استبدالها بتقسيم الخلايا بأنسجة مماثلة للأنسجة الميتة. في التجديد غير الكامل،أو الاستبدال،يتم استبدال الخلل بالنسيج الضام والندبة. يعتبر الاستبدال من سمات الأعضاء والأنسجة التي يسود فيها شكل التجديد داخل الخلايا، أو يتم دمجه مع تجديد الخلايا. وبما أن التجديد ينطوي على ترميم بنية قادرة على أداء وظيفة متخصصة، فإن معنى التجديد غير الكامل ليس استبدال العيب بندبة، بل في تضخم تعويضيعناصر الأنسجة المتخصصة المتبقية التي تزداد كتلتها أي. يحدث تضخم في حجم الخلاياالأقمشة.

في التجديد غير الكامل،أولئك. شفاء الأنسجة ذات الندبة، يحدث التضخم كتعبير عن عملية التجدد، ولهذا يطلق عليه متجدد,أنه يحتوي على المعنى البيولوجي للتجديد التعويضي. يمكن تنفيذ التضخم التجديدي بطريقتين - من خلال تضخم الخلايا أو تضخم وتضخم البنى التحتية الخلوية، أي. تضخم الخلايا.

استعادة الكتلة الأصلية للعضو ووظيفته يرجع في المقام الأول إلى تضخم الخلايايحدث أثناء التضخم التجديدي للكبد والكلى والبنكرياس والغدد الكظرية والرئتين والطحال وما إلى ذلك. تضخم البنية التحتية الخلويةمن سمات عضلة القلب والدماغ أي. تلك الأعضاء التي يسود فيها شكل التجديد داخل الخلايا. في عضلة القلب، على سبيل المثال، على طول محيط الندبة التي حلت محل الاحتشاء، يزداد حجم ألياف العضلات بشكل ملحوظ، أي. إنهم يتضخمون بسبب تضخم عناصرهم تحت الخلوية (الشكل 81). كلا المسارين للتضخم التجديدي لا يستبعد أحدهما الآخر، بل على العكس من ذلك، في كثير من الأحيان يجمع. وهكذا، مع تضخم الكبد التجديدي، لا تحدث فقط زيادة في عدد الخلايا في الجزء المحفوظ من العضو بعد التلف، ولكن أيضًا تضخمها الناجم عن تضخم البنية التحتية. لا يمكن استبعاد أن التضخم التجديدي في عضلة القلب يمكن أن يحدث ليس فقط في شكل تضخم الألياف، ولكن أيضًا عن طريق زيادة عدد الخلايا العضلية التي تتكون منها.

لا تقتصر فترة التعافي عادة على حقيقة أن التجدد التعويضي يتكشف في العضو التالف. لو

أرز. 81.تضخم عضلة القلب التجديدي. توجد ألياف العضلات المتضخمة على طول محيط الندبة

يتوقف تأثير العامل الممرض حتى موت الخلية، وتحدث الاستعادة التدريجية للعضيات التالفة. وبالتالي، ينبغي توسيع مظاهر التفاعل التعويضي لتشمل العمليات التصالحية داخل الخلايا في الأعضاء المتغيرة بشكل ضموري. الرأي المقبول عمومًا حول التجديد فقط باعتباره المرحلة الأخيرة من العملية المرضية غير مبرر. التجديد التعويضي ليس كذلك محلي، أ رد فعل عام الكائن الحي، تغطي مختلف الأجهزة، ولكنها تتحقق بالكامل فقط في واحدة أو أخرى منها.

عن التجديد المرضي يقولون في الحالات التي، نتيجة لأسباب معينة، هناك تشويه عملية التجدد ، وتعطيل تغييرات المرحلةالانتشار

والتمايز. يتجلى التجديد المرضي في التكوين المفرط أو غير الكافي للأنسجة المتجددة (فرط-أو نقص التجدد)،وكذلك في التحول أثناء تجديد نوع من الأنسجة إلى نوع آخر [الحؤول - انظر. عمليات التعديل (التكيف) والتعويض].ومن الأمثلة على ذلك فرط إنتاج النسيج الضام مع تكوينه جُدَرَة‎،التجديد المفرط الأعصاب الطرفيةوالتكوين المفرط للكالس أثناء التئام الكسور وبطء التئام الجروح والحؤول الظهاري في بؤرة الالتهاب المزمن. عادة ما يتطور التجدد المرضي عندما الانتهاكات العامةو ظروف التجديد المحلية(ضعف التعصيب ، تجويع البروتين والفيتامينات ، التهاب مزمنإلخ.).

تجديد الأنسجة والأعضاء الفردية

يختلف تجديد الدم التعويضي عن التجديد الفسيولوجي في المقام الأول في شدته الأكبر. في هذه الحالة، يظهر نخاع العظم الأحمر النشط في العظام الطويلة بدلاً من نخاع العظم الدهني (التحول النخاعي لنخاع العظم الدهني). يتم استبدال الخلايا الدهنية بجزر متنامية من الأنسجة المكونة للدم، والتي تملأ القناة النخاعية وتبدو حمراء داكنة. بالإضافة إلى ذلك، يبدأ تكون الدم خارج النخاع العظمي - خارج النقي،أو خارج النخاع ، تكون الدم.أوتشا-

تظهر جي من تكون الدم خارج النخاع (مغاير) نتيجة لطرد الخلايا الجذعية من نخاع العظم في العديد من الأعضاء والأنسجة - الطحال، الكبد، العقد الليمفاويةوالأغشية المخاطية والأنسجة الدهنية وما إلى ذلك.

تجديد الدم يمكن أن يكون الاكتئاب بشكل حاد (على سبيل المثال، متى مرض الإشعاع، فقر الدم اللاتنسجي، اليوكيا، ندرة المحببات) أو منحرفة (على سبيل المثال، متى فقر الدم الخبيث، كثرة الحمر، سرطان الدم). في هذه الحالة، تدخل العناصر المشكلة غير الناضجة والوظيفية والمتدهورة بسرعة إلى الدم. في مثل هذه الحالات نتحدث عنها تجديد الدم المرضي.

إن القدرات التعويضية لأعضاء الجهاز المكونة للدم والمناعة غامضة. نخاع العظم يتمتع بخصائص بلاستيكية عالية جدًا ويمكن استعادته حتى مع حدوث أضرار جسيمة. الغدد الليمفاوية تتجدد بشكل جيد فقط في الحالات التي يتم فيها الحفاظ على اتصالات الواردة والصادرة أوعية لمفاويةمع النسيج الضام المحيط. تجديد الأنسجة طحال وعندما تتضرر، عادة ما تكون غير مكتملة، ويتم استبدال الأنسجة الميتة بندبة.

تجديد الأوعية الدموية والليمفاويةالعائدات بشكل غامض اعتمادا على عيارهم.

الأوعية الدقيقة لديها قدرة أكبر على التجدد من الأوعية الكبيرة. يمكن أن يحدث تكوين جديد للأوعية الدقيقة عن طريق التبرعم أو ذاتيًا. أثناء تجديد الأوعية الدموية عن طريق مهدها (الشكل 82) تظهر نتوءات جانبية في جدارها بسبب الانقسام السريع للخلايا البطانية (الأرومات الوعائية). تتشكل خيوط البطانة التي تظهر فيها فجوات ويتدفق الدم أو الليمفاوية إليها من الوعاء "الأم". عناصر أخرى: يتشكل جدار الأوعية الدموية بسبب تمايز خلايا البطانة والأنسجة الضامة المحيطة بالأوعية الدموية، ب جدار الأوعية الدمويةتنمو الألياف العصبية من أعصاب موجودة مسبقًا. ورم ذاتي المنشأ الأوعية الدموية هي أن بؤر الخلايا غير المتمايزة تظهر في النسيج الضام. تظهر في هذه البؤر شقوق تنفتح فيها الشعيرات الدموية الموجودة مسبقًا ويتدفق الدم للخارج. تشكل خلايا النسيج الضام الشابة، المتمايزة، البطانة البطانية وعناصر أخرى من جدار الوعاء الدموي.

أرز. 82.تجديد الأوعية الدموية عن طريق التبرعم

السفن الكبيرة لا تملك خصائص بلاستيكية كافية. لذلك، إذا تضررت جدرانها، يتم ترميم الهياكل فقط القشرة الداخلية، بطانة الأوعية الدموية. عادةً ما يتم استبدال عناصر الأغشية الوسطى والخارجية بالنسيج الضام، مما يؤدي غالبًا إلى تضييق أو طمس تجويف الوعاء الدموي.

تجديد الأنسجة الضامةيبدأ بتكاثر العناصر الوسيطة الشابة والتكوين الجديد للأوعية الدقيقة. يتكون النسيج الضام الشاب الغني بالخلايا والأوعية ذات الجدران الرقيقة مظهر مميز. وهو عبارة عن قماش ذو لون أحمر داكن وعصير ذو سطح حبيبي، كما لو كان متناثرًا بحبيبات كبيرة، وهو أساس تسميته الأنسجة الحبيبية.الحبيبات عبارة عن حلقات من الأوعية الرقيقة الجدران المشكلة حديثًا والتي تبرز فوق السطح، والتي تشكل أساس النسيج الحبيبي. يوجد بين الأوعية العديد من خلايا الأنسجة الضامة غير المتمايزة التي تشبه الخلايا الليمفاوية وخلايا الكريات البيض وخلايا البلازما والخلايا البدينة (الشكل 83). ما سيحدث بعد ذلك هو إنضاج النسيج الحبيبي، والذي يعتمد على تمايز العناصر الخلوية والهياكل الليفية والأوعية الدموية. يتناقص عدد العناصر الدموية، وتزداد الخلايا الليفية. فيما يتعلق بتوليف الكولاجين بواسطة الخلايا الليفية، محب للأرجيروفيل(انظر الشكل 83)، وبعد ذلك ألياف الكولاجين.يعمل على تكوين الجليكوسامينوجليكان بواسطة الخلايا الليفية

المادة الرئيسية النسيج الضام. مع نضوج الخلايا الليفية، يزداد عدد ألياف الكولاجين ويتم تجميعها في حزم؛ وفي الوقت نفسه، يتناقص عدد الأوعية الدموية، وتتمايز إلى شرايين وأوردة. نضوج الأنسجة الحبيبية ينتهي بالتكوين الأنسجة الندبية الليفية الخشنة.

يحدث التكوين الجديد للنسيج الضام ليس فقط عند تلفه، ولكن أيضًا عندما لا يتم تجديد الأنسجة الأخرى بشكل كامل، وكذلك أثناء التنظيم (التغليف)، وشفاء الجروح، والالتهاب الإنتاجي.

قد يكون لنضج الأنسجة الحبيبية شيء أو آخر الانحرافات. يؤدي الالتهاب الذي يتطور في الأنسجة الحبيبية إلى تأخير نضجها،

أرز. 83.الأنسجة الحبيبية. يوجد بين الأوعية الرقيقة الجدران العديد من خلايا النسيج الضام غير المتمايزة والألياف المحبة للأرجيروفيل. تشريب الفضة

ويؤدي النشاط الاصطناعي المفرط للخلايا الليفية إلى الإفراط في تكوين ألياف الكولاجين، يليه داء زجاجي واضح. وفي مثل هذه الحالات يظهر النسيج الندبي على شكل ورم يشبه التكوين ذو لون أحمر مزرق، يرتفع فوق سطح الجلد على شكل جُدَرَة‎.تتشكل ندبات الجدرة بعد حدوثها إصابات جرحيةالجلد، وخاصة بعد الحروق.

تجديد الأنسجة الدهنيةيحدث بسبب التكوين الجديد لخلايا النسيج الضام، والتي تتحول إلى خلايا دهنية (خلايا شحمية) من خلال تراكم الدهون في السيتوبلازم. يتم طي الخلايا الدهنية في فصيصات، حيث توجد طبقات من النسيج الضام مع الأوعية والأعصاب. يمكن أن يحدث تجديد الأنسجة الدهنية أيضًا من بقايا سيتوبلازم الخلايا الدهنية.

تجديد أنسجة العظام في حالة كسر العظام، يعتمد الأمر إلى حد كبير على درجة تدمير العظام، والوضع الصحيح لشظايا العظام، والظروف المحلية (ظروف الدورة الدموية، والالتهابات، وما إلى ذلك). في غير معقدة قد يحدث كسر في العظام، عندما تكون شظايا العظام غير متحركة اتحاد العظام الأساسي(الشكل 84). يبدأ بنمو العناصر والأوعية الوسيطة الشابة في منطقة العيب والورم الدموي بين شظايا العظام. هناك ما يسمى الكالس النسيج الضام الأولي،حيث يبدأ تكوين العظام على الفور. يرتبط بالتنشيط والانتشار بانيات العظمفي المنطقة المتضررة، ولكن في المقام الأول في السمحاق والداخلي. تظهر حزم عظمية متكلسة قليلاً في الأنسجة الليفية العظمية، ويزداد عددها.

شكلت الكالس الأولي.بعد ذلك، ينضج ويتحول إلى عظم صفائحي ناضج - هكذا

أرز. 84.اندماج العظام الأساسي. الكالس العظمي المتوسط ​​(موضح بالسهم)، دمج شظايا العظام (وفقًا لـ G.I. Lavrishcheva)

الكالس النهائي,والتي تختلف في بنيتها عن الأنسجة العظمية فقط في الترتيب العشوائي للعوارض العظمية. بعد أن يبدأ العظم في أداء وظيفته وظهور حمل ثابت، تخضع الأنسجة المشكلة حديثًا لإعادة الهيكلة بمساعدة الخلايا العظمية والأورام العظمية، ويظهر نخاع العظم، ويتم استعادة الأوعية الدموية والتعصيب. في حالة انتهاك الظروف المحلية لتجديد العظام (اضطرابات الدورة الدموية)، تحدث حركة الشظايا، وكسور جدلية واسعة النطاق اندماج العظام الثانوي(الشكل 85). يتميز هذا النوع من دمج العظام بتكوين الأنسجة الغضروفية الأولى بين شظايا العظام، والتي على أساسها يتم بناء الأنسجة العظمية. لذلك يتحدثون عن اندماج العظام الثانوي الكالس العظمي الغضروفي الأولي,والتي تتطور في النهاية إلى عظام ناضجة. يُعد دمج العظام الثانوي، مقارنةً بالدمج الأولي، أكثر شيوعًا ويستغرق وقتًا أطول.

في ظروف غير مواتية قد يكون هناك ضعف في تجديد العظام. وبالتالي، عندما يصاب الجرح بالعدوى، يتأخر تجديد العظام. شظايا العظام، والتي خلال المسار الطبيعي لعملية التجدد بمثابة إطار للأنسجة العظمية التي تم تشكيلها حديثا، في ظروف تقيح الجرح تدعم الالتهاب، مما يمنع التجدد. في بعض الأحيان لا يتمايز الكالس العظمي الغضروفي الأساسي إلى كالس عظمي. في هذه الحالات تبقى أطراف العظم المكسور متحركة، و أ مفصل كاذب.يؤدي الإنتاج المفرط للأنسجة العظمية أثناء التجدد إلى ظهور نتوءات العظام - أعران.

تجديد أنسجة الغضاريفعلى عكس العظام، فإنه عادة ما يحدث بشكل غير كامل. فقط عيوب طفيفةيمكن استبداله بأنسجة حديثة التكوين بسبب العناصر الكامبية الموجودة في سمحاق الغضروف - الخلايا الغضروفية.تشكل هذه الخلايا المادة الأساسية للغضروف ثم تتطور إلى خلايا غضروفية ناضجة. يتم استبدال عيوب الغضاريف الكبيرة بأنسجة ندبية.

تجديد الأنسجة العضلية،وتختلف قدراته وأشكاله حسب نوع القماش. سلس يمكن للعضلات، التي تتمتع خلاياها بالقدرة على الخضوع للانقسام الفتيلي والانقسام الفتيلي، أن تتجدد بشكل كامل مع وجود عيوب طفيفة. يتم استبدال المناطق الكبيرة من تلف العضلات الملساء بالندبة، بينما تخضع ألياف العضلات المتبقية للتضخم. يمكن أن يحدث تكوين جديد لألياف العضلات الملساء من خلال التحول (الحؤول) لعناصر النسيج الضام. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها حزم ألياف العضلات الملساء في الالتصاقات الجنبية، وفي الخثرات أثناء تنظيمها، وفي الأوعية أثناء تمايزها.

محززة تتجدد العضلات فقط إذا تم الحفاظ على غمد الليف العضلي. داخل الأنابيب من الغمد العضلي، يحدث تجديد لعضياته، مما يؤدي إلى ظهور خلايا تسمى الخلايا العضلية.إنها تستطيل، ويزداد عدد النوى فيها، في الساركوبلازم

أرز. 85.اندماج العظام الثانوي (وفقًا لـ G.I. Lavrishcheva):

أ - الكالس العظمي الغضروفي السمحاقي. جزء من الأنسجة العظمية بين الأنسجة الغضروفية (صورة مجهرية)؛ ب - الكالس العظمي الغضروفي السمحاقي (الرسم النسجي بعد شهرين من الجراحة): 1 - الجزء العظمي. 2 - الجزء الغضروفي. 3 - شظايا العظام. ج - الكالس السمحاقي، دمج شظايا العظام النازحة

تتمايز اللييفات العضلية، وتتحول الأنابيب العضلية إلى ألياف عضلية مخططة. قد يرتبط أيضًا تجديد العضلات الهيكلية الأقمار الصناعية،التي تقع تحت غمد الليف العضلي، أي. داخل الألياف العضلية، وتكون متعلق بالصرف المالي.في حالة الإصابة، تبدأ الخلايا الساتلة في الانقسام بسرعة، ثم تخضع للتمايز وتضمن استعادة الألياف العضلية. إذا، عند تلف العضلات، تعطلت سلامة الألياف، تظهر نتوءات على شكل قارورة في نهايات فواصلها، والتي تحتوي على عدد كبير من النوى وتسمى الكلى العضلية.في هذه الحالة، لا يحدث استعادة استمرارية الألياف. يمتلئ موقع التمزق بالنسيج الحبيبي الذي يتحول إلى ندبة (الكالس العضلي).تجديد عضلات القلب وإذا تضرر، كما هو الحال مع تلف العضلات المخططة، فإنه ينتهي بتندب العيب. ومع ذلك، في ألياف العضلات المتبقية هناك تضخم شديد في البنية التحتية، الأمر الذي يؤدي إلى تضخم الألياف واستعادة وظيفة الجهاز (انظر الشكل 81).

تجديد الظهاريةفي معظم الحالات، يتم تنفيذه بشكل كامل، لأنه يتمتع بقدرة تجديد عالية. يتجدد بشكل جيد بشكل خاص تغطية الظهارة. استعادة ظهارة الكيراتينية الحرشفية الطبقية ممكن حتى مع عيوب الجلد الكبيرة إلى حد ما. أثناء تجديد البشرة عند حواف العيب، يحدث زيادة في تكاثر خلايا الطبقة الجرثومية (الكامبية) والطبقة الجرثومية (مالبيغي). تقوم الخلايا الظهارية الناتجة أولاً بتغطية الخلل في طبقة واحدة. بعد ذلك، تصبح طبقة الظهارة متعددة الطبقات، وتتمايز خلاياها، وتكتسب جميع علامات البشرة، بما في ذلك الطبقة الجرثومية والحبيبية واللامعة (على باطن اليدين وسطحها الراحي) والطبقة القرنية. عندما يتم انتهاك تجديد ظهارة الجلد، تتشكل قرح غير قابلة للشفاء، غالبًا مع نمو ظهارة غير نمطية عند حوافها، والتي يمكن أن تكون بمثابة الأساس لتطور سرطان الجلد.

تغطية ظهارة الأغشية المخاطية (متعدد الطبقات الحرشفية غير الكيراتينية، الانتقالية، المنشورية أحادية الطبقة والمهدبة متعددة النوى) تتجدد بنفس طريقة الكيراتينية الحرشفية متعددة الطبقات. يتم استعادة الخلل المخاطي بسبب تكاثر الخلايا المبطنة للخبايا والقنوات المفرزة للغدد. تقوم الخلايا الظهارية المسطحة غير المتمايزة بتغطية الخلل أولاً بطبقة رقيقة (الشكل 86)، ثم تأخذ الخلايا الشكل المميز لـ الهياكل الخلويةبطانة الظهارية المقابلة. بالتوازي، يتم استعادة الغدد المخاطية (على سبيل المثال، الغدد الأنبوبية للأمعاء، غدد بطانة الرحم) جزئيا أو كليا.

تجديد الميزوثيليوميتم تنفيذ الصفاق، غشاء الجنب وكيس التامور عن طريق تقسيم الخلايا الباقية. تظهر خلايا مكعبة كبيرة نسبيًا على سطح العيب، ثم تتسطح بعد ذلك. بالنسبة للعيوب الصغيرة، يتم استعادة بطانة الظهارة المتوسطة بسرعة وبشكل كامل.

تعد حالة النسيج الضام الأساسي مهمة لاستعادة الظهارة الغشائية وظهارة الظهارة المتوسطة، نظرًا لأن ظهارة أي عيب لا يمكن تحقيقها إلا بعد ملؤها بالنسيج الحبيبي.

تجديد ظهارة الأعضاء المتخصصة(الكبد، البنكرياس، الكلى، الغدد الصماء، الحويصلات الرئوية) تتم حسب النوع تضخم التجدد:في مناطق الضرر، يتم استبدال الأنسجة بندبة، ويحدث تضخم وتضخم في خلايا الحمة على طول محيطها. في الكبد تخضع منطقة النخر دائمًا للتندب، ولكن في بقية العضو يوجد تكوين مكثف لخلايا جديدة، بالإضافة إلى تضخم في الهياكل داخل الخلايا، والذي يصاحبه تضخمها. ونتيجة لذلك، يتم استعادة الكتلة الأصلية للعضو ووظيفته بسرعة. القدرات التجددية للكبد لا حدود لها تقريبًا. في البنكرياس، يتم التعبير عن عمليات التجدد بشكل جيد سواء في أقسام خارجية الإفراز أو في جزر البنكرياس، وتصبح ظهارة الغدد خارجية الإفراز مصدر استعادة الجزر. في الكلى مع نخر الظهارة الأنبوبية، تتكاثر الخلايا الكلوية الباقية ويتم استعادة الأنابيب، ولكن فقط عندما يتم الحفاظ على الغشاء القاعدي الأنبوبي. عندما يتم تدميرها (الانسداد الأنبوبي)، لا تتم استعادة الظهارة ويتم استبدال النبيب بالنسيج الضام. لا يتم استعادة الظهارة الأنبوبية الميتة حتى في حالة موت الكبيبة الوعائية في وقت واحد مع النبيب. في هذه الحالة، ينمو النسيج الضام الندبي في مكان النيفرون الميت، وتخضع النيفرون المحيطة لتضخم متجدد. في الغدد إفراز داخلي وتتمثل عمليات الترميم أيضًا في التجديد غير الكامل. في رئة بعد إزالة الفصوص الفردية، يحدث تضخم وتضخم في عناصر الأنسجة في الجزء المتبقي. قد يتم تجديد الظهارة المتخصصة للأعضاء بطريقة غير نمطية، مما يؤدي إلى تكاثر النسيج الضام وإعادة الهيكلة الهيكلية وتشوه الأعضاء. في مثل هذه الحالات نتحدث عنها التليف الكبدي (تليف الكبد، تليف الكلية، تليف الرئة).

تجديد أجزاء مختلفة من الجهاز العصبييحدث بشكل غامض. في رأس و الحبل الشوكي أورام الخلايا العقدية لا تساعد

أرز. 86.تجديد الظهارة في قاع العين تقرحات مزمنةمعدة

وعندما يتم تدميرها، لا يمكن استعادة الوظيفة إلا من خلال التجديد داخل الخلايا للخلايا الباقية. تتميز الخلايا الدبقية العصبية، وخاصة الخلايا الدبقية الصغيرة، بشكل خلوي من التجدد، وبالتالي فإن العيوب في أنسجة الدماغ والحبل الشوكي عادة ما تكون مليئة بالخلايا الدبقية العصبية المتكاثرة - ما يسمى الدبقية (الدبقي) تندب. في حالة تلف العقد النباتية جنبا إلى جنب مع تضخم البنى التحتية للخلية، يحدث تكوينها الجديد أيضا. في حالة انتهاك النزاهة الأعصاب الطرفية يحدث التجديد بسبب الجزء المركزي الذي احتفظ باتصاله بالخلية بينما يموت الجزء المحيطي. توجد الخلايا المتكاثرة لغمد شوان للجزء المحيطي الميت من العصب على طوله وتشكل غمدًا - ما يسمى بحبل بونجنر، الذي تنمو فيه الأسطوانات المحورية المتجددة من الجزء القريب. ينتهي تجديد الألياف العصبية بتكوين الميالين واستعادتها النهايات العصبية. تضخم التجدد المستقبلات أحيانًا تكون الأجهزة والمؤثرات المتشابكة المحيطة بالخلية مصحوبة بتضخم في أجهزتها الطرفية. إذا تعطل تجديد العصب لسبب أو لآخر (تباعد كبير في أجزاء من العصب، تطور عملية التهابية)، ثم في موقع انقطاعه يتم تشكيل ندبة، حيث يتم تشكيل الأسطوانات المحورية المجددة للجزء القريب من العصب تقع بشكل عشوائي. تحدث زيادات مماثلة في نهايات الأعصاب المقطوعة في جذع أحد الأطراف بعد البتر. وتسمى هذه النموات التي تتكون من الألياف العصبية والأنسجة الليفية ورم عصبي بتر.

التئام الجروح

يتم التئام الجروح وفقًا لقوانين التجديد التعويضي. يعتمد معدل التئام الجروح ونتائجه على درجة وعمق تلف الجرح، والسمات الهيكلية للعضو، الحالة العامةالجسم وطرق العلاج المستخدمة. وفقًا لآي. دافيدوفسكي، تتميز الأنواع التالية من التئام الجروح: 1) الإغلاق المباشر للعيب الظهاري؛ 2) الشفاء تحت الجرب. 3) التئام الجروح بالنية الأولية؛ 4) التئام الجروح نية ثانويةأو التئام الجروح عن طريق التقوية.

الإغلاق المباشر للخلل الظهاري- هذا هو أبسط علاج يتكون من زحف الظهارة فوق العيب السطحي وتغطيتها بطبقة ظهارية. لوحظ على القرنية والأغشية المخاطية الشفاء تحت الجربيتعلق بالعيوب البسيطة التي تظهر على سطحها بسرعة قشرة جافة (جرب) من الدم المتخثر والليمفاوية؛ تتم استعادة البشرة تحت القشرة التي تختفي بعد 3-5 أيام من الإصابة.

الشفاء بالنية الأولية (لكل رمام نية)لوحظ في الجروح التي لا تلحق الضرر بالجلد فحسب، بل أيضًا بالأنسجة الأساسية،

وحواف الجرح متساوية. يمتلئ الجرح بجلطات من الدم المسكوب مما يحمي حواف الجرح من الجفاف والعدوى. تحت تأثير الإنزيمات المحللة للبروتين في العدلات، يحدث تحلل جزئي لتخثر الدم ومخلفات الأنسجة. تموت العدلات وتحل محلها الخلايا البلعمية، التي تقوم ببلع خلايا الدم الحمراء وبقايا الأنسجة التالفة؛ تم العثور على الهيموسيديرين على حواف الجرح. تتم إزالة جزء من محتويات الجرح في اليوم الأول من الجرح مع الإفرازات بشكل مستقل أو أثناء علاج الجرح - التطهير الأولي. في اليوم 2-3، تظهر الخلايا الليفية والشعيرات الدموية المتكونة حديثًا عند حواف الجرح، وتنمو تجاه بعضها البعض. الأنسجة الحبيبية, الطبقة التي في النية الأوليةلا يصل أحجام كبيرة. بحلول اليوم 10-15، ينضج تمامًا، ويصبح عيب الجرح ظهاريًا ويشفى الجرح مع ندبة رقيقة. في الجرح الجراحييتم تسريع الشفاء بالنية الأولية لأن حوافه مشدودة معًا بخيوط من الحرير أو الخيوط، حيث تتراكم حولها الخلايا العملاقة التي تمتصها. الهيئات الأجنبيةالتي لا تتعارض مع الشفاء.

الشفاء عن طريق النية الثانوية (لكل ثانية نية)،أو الشفاء من خلال التقوية (أو الشفاء من خلال التحبيب - لكل تحبيب)،وعادة ما يتم ملاحظته في حالة وجود جروح واسعة النطاق، مصحوبة بسحق ونخر الأنسجة، واختراق الأجسام الغريبة والميكروبات في الجرح. يحدث نزيف وتورم مؤلم لحواف الجرح في مكان الجرح، وتظهر علامات الترسيم بسرعة. التهاب قيحيعلى الحدود مع الأنسجة الميتة، وذوبان الكتل النخرية. خلال 5-6 أيام الأولى، يتم رفض الكتل الميتة - ثانوي تطهير الجرح، ويبدأ النسيج الحبيبي بالتطور عند حواف الجرح. الأنسجة الحبيبية,يتكون ملء الجرح من 6 طبقات تمر ببعضها البعض (Anichkov N.N.، 1951): طبقة الكريات البيض النخرية السطحية؛ طبقة سطحية من الحلقات الوعائية، طبقة من الأوعية الرأسية، طبقة ناضجة، طبقة من الخلايا الليفية الموجودة أفقيًا، طبقة ليفية. إن نضوج الأنسجة الحبيبية أثناء التئام الجروح عن طريق النية الثانوية يكون مصحوبًا بتجديد الظهارة. ومع ذلك، مع هذا النوع من التئام الجروح، تتشكل ندبة دائمًا في مكانها.

تجديد(من اللاتينية. التجديد - إعادة الميلاد) - عملية استعادة الجسد المفقود أو الهياكل المتضررة. يحافظ التجديد على بنية ووظائف الجسم وسلامته. هناك نوعان من التجديد: الفسيولوجي والتعويضي. يُطلق على استعادة الأعضاء أو الأنسجة أو الخلايا أو الهياكل داخل الخلايا بعد تدميرها أثناء حياة الجسم فسيولوجيةتجديد. تسمى استعادة الهياكل بعد الإصابة أو العوامل الضارة الأخرى إصلاحي، ترميمي، تعويضيتجديد. أثناء التجديد، تحدث عمليات مثل التحديد والتمايز والنمو والتكامل وما إلى ذلك، على غرار العمليات التي تحدث في التطور الجنيني. ومع ذلك، أثناء التجديد، تأتي جميعها بشكل ثانوي، أي. في كائن متشكل.

فسيولوجيةالتجديد هو عملية تحديث الهياكل الوظيفية للجسم. بفضل التجديد الفسيولوجي، يتم الحفاظ على التوازن الهيكلي ويمكن للأعضاء أداء وظائفها باستمرار. من وجهة نظر بيولوجية عامة، فإن التجديد الفسيولوجي، مثل عملية التمثيل الغذائي، هو مظهر من مظاهر ذلك الممتلكات الأكثر أهميةالحياة كما التجديد الذاتي.

مثال على التجديد الفسيولوجي على المستوى داخل الخلايا هو عمليات استعادة الهياكل التحت خلوية في خلايا جميع الأنسجة والأعضاء. أهميتها كبيرة بشكل خاص بالنسبة لما يسمى بالأنسجة "الأبدية" التي فقدت القدرة على التجدد من خلال انقسام الخلايا. وهذا ينطبق في المقام الأول على الأنسجة العصبية.

ومن أمثلة التجدد الفسيولوجي على المستوى الخلوي والأنسجة تجديد بشرة الجلد، وقرنية العين، وظهارة الغشاء المخاطي المعوي، وخلايا الدم المحيطية، وما إلى ذلك. وتتجدد مشتقات البشرة - الشعر والأظافر. هذا هو ما يسمى التكاثريالتجديد، أي. تجديد عدد الخلايا بسبب انقسامها. يوجد في العديد من الأنسجة خلايا كامبالية خاصة وبؤر تكاثرها. هذه هي الخبايا في ظهارة الأمعاء الدقيقة ونخاع العظام والمناطق التكاثرية في ظهارة الجلد. كثافة التجديد الخلوي في هذه الأنسجة عالية جدًا. هذه هي ما يسمى الأنسجة "المتغيرة". على سبيل المثال، يتم استبدال جميع خلايا الدم الحمراء في الحيوانات ذوات الدم الحار خلال 2-4 أشهر، ويتم استبدال ظهارة الأمعاء الدقيقة بالكامل خلال يومين. هذه المرة مطلوبة حتى تنتقل الخلية من القبو إلى الزغبة وتؤدي وظيفتها وتموت. تتجدد خلايا الأعضاء مثل الكبد والكلى والغدة الكظرية وما إلى ذلك بشكل أبطأ بكثير. هذه هي ما يسمى بالأقمشة "المستقرة".

يتم الحكم على شدة الانتشار من خلال عدد الانقسامات لكل 1000 خلية محسوبة. إذا اعتبرنا أن الانقسام نفسه يستمر في المتوسط ​​حوالي ساعة واحدة، وأن الدورة الانقسامية بأكملها في الخلايا الجسدية تستمر في المتوسط ​​22-24 ساعة، يصبح من الواضح أنه من أجل تحديد شدة تجديد التركيب الخلوي للأنسجة، من الضروري حساب عدد الانقسامات خلال يوم أو عدة أيام. اتضح أن عدد الخلايا المنقسمة ليس هو نفسه ساعات مختلفةأيام. لذلك تم فتحه إيقاع الساعة البيولوجية انقسام الخلية, يظهر مثال على ذلك في الشكل. 8.23.

تم العثور على إيقاع يومي في عدد الانقسامات ليس فقط في الأنسجة الطبيعية ولكن أيضًا في أنسجة الورم. إنه انعكاس لنمط أكثر عمومية، وهو إيقاع جميع وظائف الجسم. أحد المجالات الحديثة لعلم الأحياء هو علم الأحياء الزمني -دراسات، على وجه الخصوص، آليات تنظيم الإيقاعات اليومية للنشاط الانقسامي، والتي لها غاية مهمللطب. يشير وجود دورية يومية في عدد الانقسامات إلى إمكانية تعديل التجديد الفسيولوجي بواسطة الجسم. بالإضافة إلى البدلات اليومية، هناك قمرية و سنويدورات تجديد الأنسجة والأعضاء.

هناك مرحلتان في عملية التجديد الفسيولوجي: المدمرة والتصالحية. ويعتقد أن منتجات انهيار بعض الخلايا تحفز تكاثر الخلايا الأخرى. تلعب الهرمونات دورًا رئيسيًا في تنظيم التجديد الخلوي.

التجديد الفسيولوجي متأصل في الكائنات الحية من جميع الأنواع، ولكنه يحدث بشكل مكثف بشكل خاص في الفقاريات ذوات الدم الحار، حيث أنها تتمتع بشكل عام بكثافة عالية جدًا في عمل جميع الأعضاء مقارنة بالحيوانات الأخرى.

إصلاحي، ترميمي، تعويضي(من اللاتينية reparatio - الترميم) يحدث التجديد بعد تلف الأنسجة أو الأعضاء. وهي متنوعة جدًا من حيث العوامل، يتسبب بالاضرار، بمقدار الضرر، بطرق الترميم. الصدمات الميكانيكية، مثل الجراحة، والعمل المواد السامةوالحروق وقضمة الصقيع والتعرض للإشعاع والصيام وغيرها من العوامل المسببة للأمراض - كل هذه عوامل ضارة. تمت دراسة التجديد بعد الصدمة الميكانيكية على نطاق واسع. إن قدرة بعض الحيوانات، مثل الهيدرا، والمستورقات، وبعض الطحالب، ونجم البحر، ونافورات البحر، وما إلى ذلك، على استعادة الأعضاء وأجزاء الجسم المفقودة قد أذهلت العلماء لفترة طويلة. على سبيل المثال، اعتبر تشارلز داروين قدرة الحلزون على إعادة إنتاج الرأس مذهلة وقدرة السمندل على استعادة العينين والذيل والساقين في تلك الأماكن التي تم قطعها فيها.

يختلف مدى الضرر والشفاء اللاحق بشكل كبير. الخيار المتطرف هو استعادة الكائن الحي بأكمله من جزء صغير منفصل منه، في الواقع من مجموعة من الخلايا الجسدية. بين الحيوانات، مثل هذا الترميم ممكن في الإسفنجيات والتجويفات المعوية. من بين النباتات، من الممكن تطوير نبات جديد تمامًا حتى من خلية جسدية واحدة، كما تم الحصول عليه من مثال الجزر والتبغ. يصاحب هذا النوع من عمليات الترميم ظهور محور تشكلي جديد للجسم يسمى B.P. رمز "التكوين الجنيني الجسدي"، لأنه يشبه في كثير من النواحي التطور الجنيني.

هناك أمثلة على استعادة مساحات واسعة من الجسم تتكون من مجموعة معقدة من الأعضاء. تشمل الأمثلة تجديد النهاية الفموية في الهيدرا، والنهاية الرأسية في الحلقية، واستعادة نجم البحر من شعاع واحد (الشكل 8.24). ينتشر تجديد الأعضاء الفردية على نطاق واسع، على سبيل المثال، أطراف سمندل الماء، وذيل السحلية، وعيون المفصليات. شفاء الجلد والجروح وتلف العظام وغيرها اعضاء داخليةهي عملية أقل شمولاً، ولكنها ليست أقل أهمية لاستعادة السلامة الهيكلية والوظيفية للجسم. ومما له أهمية خاصة قدرة الأجنة على ذلك المراحل الأولىالتطوير للتعافي بعد خسارة كبيرة في المواد. كانت هذه القدرة هي الحجة الأخيرة في الصراع بين مؤيدي نظرية التكوين المسبق والتخلق اللاجيني وقادت ج. دريش إلى مفهوم التنظيم الجنيني في عام 1908.

أرز. 8.24. تجديد مجمع الأعضاء في بعض أنواع الحيوانات اللافقارية. أ -العدار؛ ب -سعفة؛ في -نجم البحر

(انظر النص للتوضيح)

هناك عدة أنواع أو طرق للتجديد التعويضي. وتشمل هذه epimorphosis، morphallaxis، وشفاء الجروح الظهارية، وتضخم التجدد، وتضخم التعويضي.

الظهارةعند شفاء الجروح ذات الغطاء الظهاري التالف، فإنه يستمر تقريبًا بنفس الطريقة، بغض النظر عما إذا كان تجديد الأعضاء يحدث بشكل أكبر من خلال التشكل أم لا. يتم التئام جروح البشرة في الثدييات، عندما يجف سطح الجرح ليشكل قشرة، على النحو التالي (الشكل 8.25). تتكاثف الظهارة الموجودة على حافة الجرح بسبب زيادة حجم الخلية وتوسيع المساحات بين الخلايا. تلعب جلطة الفيبرين دور الركيزة اللازمة لهجرة البشرة إلى أعماق الجرح. لا تخضع الخلايا الظهارية المهاجرة للانقسام الفتيلي، لكن لها نشاط بلعمي. تتلامس الخلايا من الحواف المتقابلة. ثم يأتي تقرن بشرة الجرح وانفصال القشرة التي تغطي الجرح.

أرز. 8.25. رسم تخطيطي لبعض الأحداث الجارية

أثناء ظهارة جرح الجلد في الثدييات.

أ-بداية نمو البشرة تحت الأنسجة الميتة. ب-اندماج البشرة وانفصال القشرة:

1 -النسيج الضام، 2- البشرة, 3- قشرة الجرح، 4- الأنسجة الميتة

بحلول الوقت الذي تلتقي فيه البشرة بالحواف المتقابلة، يتم ملاحظة موجة من الانقسام الفتيلي في الخلايا الموجودة مباشرة حول حافة الجرح، والتي تنخفض بعد ذلك تدريجيًا. وفقا لأحد الإصدارات، فإن سبب هذا الفاشية هو انخفاض في تركيز مثبط الانقسام الفتيلي - كايلون.

Epimorphosisهي الطريقة الأكثر وضوحًا للتجديد، وتتكون من نمو عضو جديد من سطح البتر. تمت دراسة تجديد الأطراف في سمندل الماء وقنافذ البحر بالتفصيل. هناك مراحل تراجعية وتقدمية للتجديد. المرحلة التراجعيةإبتدئ ب شفاءالجرح الذي تحدث خلاله الأحداث الرئيسية التالية: توقف النزيف، وتقلص الأنسجة الرخوة لجذع الطرف، وتكوين جلطة الفيبرين على سطح الجرح، وهجرة البشرة التي تغطي سطح البتر.

ثم يبدأ دمارالخلايا العظمية في الطرف البعيد للعظم والخلايا الأخرى. وفي الوقت نفسه، تخترق الخلايا المشاركة في العملية الأنسجة الرخوة المدمرة. العملية الالتهابيةويلاحظ البلعمة والوذمة المحلية. بعد ذلك، بدلًا من تكوين ضفيرة كثيفة من ألياف النسيج الضام، كما يحدث أثناء التئام الجروح في الثدييات، يتم فقدان الأنسجة المتمايزة في المنطقة الواقعة أسفل بشرة الجرح. تتميز بتآكل العظام العظمية، وهي علامة نسيجية التمايز.تبدأ بشرة الجرح، التي تم اختراقها بالفعل عن طريق تجديد الألياف العصبية، في التكاثف بسرعة. تمتلئ الفراغات بين الأنسجة بشكل متزايد بالخلايا الشبيهة باللحمة المتوسطة. يعد تراكم الخلايا الوسيطة تحت بشرة الجرح هو المؤشر الرئيسي لتشكيل التجدد انفجارات.تبدو الخلايا المأرمية متشابهة، ولكن في هذه اللحظة يتم وضع السمات الرئيسية للطرف المتجدد.

ثم يبدأ المرحلة التقدمية,والتي تتميز أكثر بعمليات النمو والتشكل. يزداد طول ووزن المأرمة المتجددة بسرعة. يحدث نمو المأرمة على خلفية تكوين ملامح الأطراف على قدم وساق، أي. التشكل. عندما يكون الشكل العام للطرف قد تطور بالفعل، فإن التجديد يظل أصغر من الطرف الطبيعي. كلما كان الحيوان أكبر، كلما زاد هذا الاختلاف في الحجم. يتطلب اكتمال عملية التشكل وقتًا، وبعد ذلك يصل التجديد إلى حجم الطرف الطبيعي.

تظهر في الشكل بعض مراحل تجديد الطرف الأمامي في سمندل الماء بعد البتر على مستوى الكتف. 8.26. يختلف الوقت اللازم لتجديد الأطراف بالكامل اعتمادًا على حجم الحيوان وعمره، بالإضافة إلى درجة الحرارة التي يحدث فيها ذلك.

أرز. 8.26. مراحل تجديد الأطراف الأمامية في نيوت

في يرقات قنافذ البحر الصغيرة، يمكن أن يتجدد أحد الأطراف في 3 أسابيع، وفي سمندل الماء وقنافذ البحر البالغة في غضون شهر إلى شهرين، وفي الأمبيستوس الأرضية، يستغرق هذا حوالي عام واحد.

أثناء التجديد المجسم، لا يتم دائمًا تكوين نسخة طبق الأصل من البنية التي تمت إزالتها. ويسمى هذا التجديد غير نمطي.هناك أنواع عديدة من التجديد غير النمطي. تضخم -التجديد مع الاستبدال الجزئي للهيكل المبتور. وهكذا، في الضفدع البالغ ذو المخالب، يظهر هيكل يشبه المخرز بدلاً من الطرف. التغاير -ظهور هيكل آخر بدلاً من الهيكل المفقود. يمكن أن يتجلى ذلك في شكل تجديد مثلي، والذي يتمثل في ظهور طرف بدلاً من هوائيات أو عيون المفصليات، وكذلك في تغيير قطبية الهيكل. من جزء قصير من المستورقات، يمكن الحصول بشكل موثوق على المستورقات ثنائية القطب (الشكل 8.27).

يحدث تشكيل هياكل إضافية، أو التجديد المفرط.بعد قطع الجذع عند بتر جزء رأس المستورق، يحدث تجديد لرأسين أو أكثر (الشكل 8.28). متاح المزيد من الأصابععند تجديد طرف قنفذ البحر، قم بتدوير نهاية جذع الطرف بمقدار 180 درجة. الهياكل الإضافية هي صور معكوسة للهياكل الأصلية أو المجددة التي تقع بجوارها (قانون باتسون).

أرز. 8.27. مستورقات ثنائية القطب

انكسار الشكل -هذا هو التجديد من خلال إعادة هيكلة منطقة التجديد. ومن الأمثلة على ذلك تجديد الهيدرا من حلقة مقطوعة من منتصف جسمها، أو استعادة المستورقات من عُشر أو عشرين من أجزائها. في هذه الحالة، لا تحدث أي عمليات تشكيل هامة على سطح الجرح. تنكمش القطعة المقطوعة، ويعاد ترتيب الخلايا بداخلها، ويظهر فرد كامل

يقل حجمها، ثم تنمو. تم وصف طريقة التجديد هذه لأول مرة بواسطة T. Morgan في عام 1900. ووفقًا لوصفه، يحدث الشكل دون الانقسام. غالبًا ما يكون هناك مزيج من النمو المجسم في موقع البتر مع إعادة التنظيم من خلال الشكل في الأجزاء المجاورة من الجسم.

أرز. 8.28. مستورقات متعددة الرؤوس تم الحصول عليها بعد بتر الرأس

وتطبيق الشقوق على الجذع

تضخم التجدديشير إلى الأعضاء الداخلية. تتضمن طريقة التجديد هذه زيادة حجم العضو المتبقي دون استعادة شكله الأصلي. أحد الأمثلة على ذلك هو تجديد كبد الفقاريات، بما في ذلك الثدييات. في حالة الإصابة الهامشية للكبد، لا يتم استعادة الجزء الذي تمت إزالته من العضو أبدًا. سطح الجرح يلتئم. وفي الوقت نفسه، يزداد تكاثر الخلايا (تضخم) داخل الجزء المتبقي، وفي غضون أسبوعين بعد إزالة ثلثي الكبد، يتم استعادة الوزن والحجم الأصليين، ولكن ليس الشكل. تبين أن البنية الداخلية للكبد طبيعية، والفصيصات لها حجم نموذجي. كما تعود وظائف الكبد إلى وضعها الطبيعي.

تضخم تعويضييتكون من تغييرات في أحد الأعضاء مع حدوث انتهاك في عضو آخر ينتمي إلى نفس الجهاز العضوي. ومن الأمثلة على ذلك تضخم إحدى الكليتين عند إزالة الأخرى أو تضخم الغدد الليمفاوية عند إزالة الطحال.

تختلف الطريقتان الأخيرتان في موقع التجديد، لكن آلياتهما واحدة: تضخم وتضخم.

يُطلق على استعادة أنسجة الأديم المتوسط ​​الفردية، مثل الأنسجة العضلية والهيكل العظمي تجديد الأنسجة.لتجديد العضلات، من المهم الحفاظ على جذوع صغيرة على الأقل في كلا الطرفين، ولتجديد العظام، من الضروري وجود السمحاق. يحدث التجدد عن طريق الحث في بعض أنسجة الأديم المتوسط ​​للثدييات استجابةً لعمل محفزات محددة يتم إدخالها في المنطقة المتضررة. تتيح هذه الطريقة استبدال عيب عظام الجمجمة بالكامل بعد إدخال برادة العظام فيها.

وبالتالي، هناك العديد من الأساليب أو أنواع الظواهر المورفولوجية المختلفة في ترميم الأجزاء المفقودة والتالفة من الجسم. الاختلافات بينهما ليست واضحة دائمًا، ويلزم فهم أعمق لهذه العمليات.

دراسة ظاهرة التجديد لا تتعلق فقط المظاهر الخارجية. هناك عدد من القضايا ذات الطبيعة الإشكالية والنظرية. وتشمل هذه قضايا التنظيم والظروف التي تحدث فيها عمليات الاستعادة، وقضايا أصل الخلايا المشاركة في التجدد، والقدرة على التجدد في مختلف المجموعات والحيوانات، وخصائص عمليات الاستعادة في الثدييات.

لقد ثبت أن التغيرات الحقيقية في النشاط الكهربائي تحدث في أطراف البرمائيات بعد البتر وأثناء عملية التجديد. عندما يتم تمرير تيار كهربائي من خلال طرف مبتور، تظهر الضفادع البالغة ذات المخالب زيادة في تجديد الطرف الأمامي. في التجدد، تزداد كمية الأنسجة العصبية، والتي نستنتج منها أن التيار الكهربائي يحفز نمو الأعصاب في حواف الأطراف، والتي لا تتجدد بشكل طبيعي.

ولم تنجح محاولات تحفيز تجديد الأطراف في الثدييات بطريقة مماثلة. نعم، تحت تأثير التيار الكهربائيأو عند الجمع بين عمل تيار كهربائي وعامل نمو العصب، كان من الممكن الحصول في الفئران فقط على نمو أنسجة الهيكل العظمي في شكل مسامير غضروفية وعظمية، والتي لا تشبه العناصر الطبيعية للهيكل العظمي للأطراف .

ليس هناك شك في أن عمليات التجديد تنظمها الجهاز العصبي.عندما يتم إزالة تعصيب الطرف بعناية أثناء البتر، يتم قمع التجدد المجسم تمامًا ولا يتشكل المأرمة أبدًا. تم إجراء تجارب مثيرة للاهتمام. إذا تراجع عصب طرف سمندل الماء تحت جلد قاعدة الطرف، يتكون طرف إضافي. إذا تم نقله إلى قاعدة الذيل، يتم تحفيز تكوين ذيل إضافي. إن تخفيض العصب إلى المنطقة الجانبية لا يسبب أي هياكل إضافية. أدت هذه التجارب إلى خلق هذا المفهوم مجالات التجديد .

لقد وجد أن عدد الألياف العصبية هو العامل الحاسم لبدء عملية التجدد. لا يهم نوع العصب. يرتبط تأثير الأعصاب على التجدد بالتأثير الغذائي للأعصاب على أنسجة الأطراف.

البيانات الواردة لصالح التنظيم الخلطيعمليات التجديد. النموذج الشائع بشكل خاص لدراسة هذا هو الكبد المتجدد. بعد إعطاء المصل أو بلازما الدم من الحيوانات التي خضعت لعملية إزالة الكبد إلى حيوانات سليمة طبيعية، لوحظ تحفيز النشاط الانقسامي لخلايا الكبد في السابق. في المقابل، عندما أعطيت الحيوانات المصابة مصلًا من حيوانات سليمة، تم الحصول على انخفاض في عدد الانقسامات في الكبد التالف. قد تشير هذه التجارب إلى وجود منشطات التجديد في دم الحيوانات المصابة ووجود مثبطات انقسام الخلايا في دم الحيوانات السليمة. إن تفسير نتائج التجارب معقد بسبب الحاجة إلى مراعاة التأثير المناعي للحقن.

العنصر الأكثر أهمية في التنظيم الخلطي للتضخم التعويضي والتجديدي هو الاستجابة المناعية.ليس فقط إزالة جزئيةالعضو، ولكن هناك مؤثرات كثيرة تسبب اضطرابات فيه الحالة المناعيةالكائن الحي، وظهور الأجسام المضادة الذاتية وتحفيز عمليات تكاثر الخلايا.

هناك خلاف كبير حول مسألة المصادر الخلويةتجديد. من أين تأتي الخلايا المأرمية غير المتمايزة، الشبيهة شكليا بالخلايا الوسيطة، أو كيف تنشأ؟ هناك ثلاث افتراضات.

1. الفرضية الخلايا الاحتياطيةويعني ذلك أن سلائف المأرمة التجددية هي ما يسمى بالخلايا الاحتياطية، والتي تتوقف عند حد معين مرحلة مبكرةتمايزهم ولا يشاركون في عملية التطوير حتى يتلقوا حافزًا للتجديد.

2. الفرضية تمايز مؤقت,أو يشير تعديل الخلايا إلى أنه استجابة لمحفز تجديدي، يمكن أن تفقد الخلايا المتمايزة علامات التخصص، ولكنها تتمايز بعد ذلك مرة أخرى إلى نفس نوع الخلية، أي بعد أن فقدت التخصص مؤقتًا، فإنها لا تفقد التصميم.

3. الفرضية تمايز كاملالخلايا المتخصصة إلى حالة مشابهة للخلايا الوسيطة مع إمكانية حدوث تمايز أو حؤول لاحق، أي. التحول إلى خلايا من نوع آخر، يعتقد أن الخلية في هذه الحالة لا تفقد التخصص فحسب، بل أيضًا التصميم.

لا تسمح لنا طرق البحث الحديثة بإثبات الافتراضات الثلاثة بيقين مطلق. ومع ذلك، فمن الصحيح تمامًا أنه في جذوع أصابع قنفذ البحر، يتم إطلاق الخلايا الغضروفية من المصفوفة المحيطة وتهاجر إلى المأرمة المتجددة. ولم يتم تحديد مصيرهم الإضافي. يتعرف معظم الباحثين على عدم التمايز والحؤول أثناء تجديد العدسة في البرمائيات. تكمن الأهمية النظرية لهذه المشكلة في افتراض إمكانية أو استحالة قيام الخلية بتغيير برنامجها إلى الحد الذي يجعلها تعود إلى حالة تكون فيها قادرة مرة أخرى على الانقسام وإعادة برمجة أجهزتها الاصطناعية. على سبيل المثال، تصبح الخلية الغضروفية خلية عضلية أو العكس.

القدرة على التجديد ليس لها اعتماد واضح على مستوى التنظيم،على الرغم من أنه لوحظ منذ فترة طويلة أن الحيوانات الأقل تنظيماً لديها قدرة أفضل على تجديد الأعضاء الخارجية. وهذا ما تؤكده الأمثلة المذهلة لتجديد الهيدرا، والمستورقات، والحلقيات، والمفصليات، وشوكيات الجلد، والحبليات السفلية، مثل الزدق. من بين الفقاريات، تتمتع البرمائيات الذيلية بأفضل قدرة على التجدد. ومن المعروف أن الأنواع المختلفة من نفس الفئة يمكن أن تختلف بشكل كبير في قدرتها على التجدد. بالإضافة إلى ذلك، عند دراسة القدرة على تجديد الأعضاء الداخلية، اتضح أنها أعلى بكثير في الحيوانات ذات الدم الدافئ، مثل الثدييات، مقارنة بالبرمائيات.

تجديد الثديياتفريد من نوعة. لتجديد بعض الأعضاء الخارجية، هناك حاجة إلى شروط خاصة. فاللسان والأذن، على سبيل المثال، لا يتجددان بضرر هامشي. إذا قمت بتطبيق عيب من خلال سمك العضو بأكمله، فإن عملية الشفاء تسير على ما يرام. في بعض الحالات، لوحظ تجدد الحلمة حتى بعد بتر القاعدة. يمكن أن يكون تجديد الأعضاء الداخلية نشطًا للغاية. تتم استعادة العضو بأكمله من جزء صغير من المبيض. لقد تمت بالفعل مناقشة ميزات تجديد الكبد أعلاه. كما تتجدد أنسجة الثدييات المختلفة بشكل جيد. هناك افتراض بأن استحالة تجديد الأطراف والأعضاء الخارجية الأخرى في الثدييات أمر تكيفي بطبيعته ويرجع إلى الاختيار، لأنه مع نمط حياة نشط، فإن العمليات المورفولوجية الدقيقة من شأنها أن تجعل الوجود صعبا. يتم تطبيق إنجازات علم الأحياء في مجال التجديد بنجاح في الطب. ومع ذلك، هناك العديد من المشكلات التي لم يتم حلها في مشكلة التجديد.

تتميز مستويات التجديد التالية: الجزيئي، البنية التحتية، الخلوية، الأنسجة، الجهاز.

23. التجديد التعويضييمكن أن تكون نموذجية (التماثل) وغير نمطية (التغاير). في حالة التماثل، تتم استعادة نفس العضو الذي فقده. في حالة التغاير، تختلف الأعضاء المستعادة عن الأعضاء النموذجية. في هذه الحالة، يمكن أن تتم استعادة الأعضاء المفقودة من خلال التشكل، والتشكل، والتضخم الداخلي (أو التضخم التجديدي)، والتضخم التعويضي.

Epimorphosis(من اليونانية ؟؟؟؟ - بعد و ؟؟؟؟ - النموذج) - هذا هو استعادة العضو عن طريق إعادة النمو من سطح الجرح، والذي يخضع لإعادة الهيكلة الحسية. تتحلل الأنسجة المجاورة للمناطق المتضررة، ويحدث انقسام مكثف للخلايا، مما يؤدي إلى ظهور بدائية التجديد (المأرمة). ثم تتمايز الخلايا وتشكل عضوًا أو نسيجًا. يتبع نوع epimorphosis تجديد الأطراف والذيل والخياشيم في قنفذ البحر والعظام الأنبوبية من السمحاق بعد تقشر الحجاب الحاجز في الأرانب والجرذان والعضلات من الجذع العضلي في الثدييات وما إلى ذلك. يتضمن Epimorphosis أيضًا تندبًا في وهو جرح يلتئم، ولكن دون شفاء فقد العضو. لا ينتج عن التجديد المجسم دائمًا نسخة طبق الأصل من البنية التي تمت إزالتها. هذا التجديد يسمى غير نمطي. هناك عدة أنواع من التجديد غير النمطي.

نقص الشكل(من اليونانية ؟؟؟ - تحت وأسفل و ؟؟؟؟ - الشكل) - التجديد مع الاستبدال الجزئي للهيكل المبتور (في الضفدع البالغ ذو المخالب، يظهر هيكل عظمي بدلاً من الطرف). التغاير (من اليونانية ؟؟؟؟؟؟؟ - آخر، آخر) - ظهور هيكل آخر بدلاً من المفقود (ظهور طرف بدلاً من قرون الاستشعار أو العيون في المفصليات).

Morphalaxis (من اليونانية ؟؟؟؟ - الشكل، المظهر، ؟؟؟؟، - التبادل، التغيير) هو التجديد، حيث تتم إعادة تنظيم الأنسجة من المنطقة المتبقية بعد التلف، تقريبًا بدون تكاثر خلوي عن طريق إعادة الهيكلة. ومن جزء من الجسم، ومن خلال إعادة الهيكلة، يتكون حيوان كامل أو عضو أصغر حجما. ومن ثم يكبر حجم الفرد الذي يتكون أو العضو. لوحظ ظهور الشكل بشكل رئيسي في الحيوانات منخفضة التنظيم، بينما لوحظ ظهور الشكل في الحيوانات الأكثر تنظيمًا. Morphalaxis هو أساس تجديد الهيدرا. الاورام الحميدة هيدرويد، المستورقات. غالبًا ما يحدث التشكل والتشكل في وقت واحد معًا.

يُطلق على التجديد الذي يحدث داخل العضو اسم التشكل الباطني، أو التضخم التجديدي. في هذه الحالة، ليس الشكل، بل كتلة العضو هي التي يتم استعادتها. على سبيل المثال، في حالة إصابة هامشية في الكبد، لا يتم استعادة الجزء المنفصل من العضو أبدًا. تتم استعادة السطح التالف، ويزداد تكاثر الخلايا داخل الجزء الآخر، وفي غضون أسابيع قليلة بعد إزالة ثلثي الكبد، يتم استعادة الكتلة والحجم الأصليين، ولكن ليس الشكل. تبين أن البنية الداخلية للكبد طبيعية، وأن جزيئاته لها حجم نموذجي ويتم استعادة وظيفة العضو. بالقرب من التضخم التجديدي يوجد التضخم التعويضي، أو البديل (الاستبدال). ترتبط وسيلة التجديد هذه بزيادة كتلة العضو أو الأنسجة الناتجة عن الإجهاد الفسيولوجي النشط. يحدث تضخم العضو بسبب انقسام الخلايا وتضخمها.

تضخم في حجم الخلاياالخلايا هي النمو، وزيادة عدد وحجم العضيات. ونظراً لزيادة المكونات الهيكلية للخلية، يزداد نشاطها الحيوي وأدائها. مع تضخم تعويضي واحد ونصف، لا يوجد سطح تالف.

يتم ملاحظة هذا النوع من التضخم عند إزالة أحد الأعضاء المقترنة. لذلك، عند إزالة إحدى الكليتين، تعاني الأخرى من زيادة في الضغط وزيادة في الحجم. غالبًا ما يحدث تضخم عضلة القلب التعويضي عند المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم (مع تضيق الأوعية الدموية الطرفية) ومع عيوب الصمامات. عند الرجال، عندما تنمو غدة البروستاتا، يصبح إخراج البول صعبًا ويتضخم جدار المثانة.

يحدث التجديد في العديد من الأعضاء الداخلية بعد العمليات الالتهابية المختلفة ذات الأصل المعدي، وكذلك بعد الاضطرابات الداخلية (اضطرابات الغدد الصم العصبية، ونمو الورم، والتعرض للمواد السامة). التجديد التعويضي في الأقمشة المختلفةيذهب بشكل مختلف. في الجلد والأغشية المخاطية والأنسجة الضامة بعد التلف، يحدث تكاثر مكثف للخلايا واستعادة الأنسجة المشابهة للمفقودة. يسمى هذا التجديد كاملاً أو متبادلاً. في حالة الترميم غير الكامل، حيث يحدث الاستبدال بنسيج أو هيكل آخر، يتحدثون عن الاستبدال.

يحدث تجديد الأعضاء ليس فقط بعد إزالة جزء منها جراحيا أو نتيجة للإصابة (الميكانيكية والحرارية وغيرها)، ولكن أيضا بعد نقل الحالات المرضية. على سبيل المثال، في موقع الحروق العميقة، قد يكون هناك نمو هائل للأنسجة الضامة الكثيفة، ولكن لا يتم استعادة البنية الطبيعية للجلد. بعد حدوث كسر في العظام، وفي حالة عدم إزاحة الشظايا، لا يتم استعادة البنية الطبيعية، ولكن ينمو النسيج الغضروفي ويتشكل مفصل غير حقيقي. عند تلف الجلد، تتم استعادة كل من جزء النسيج الضام والظهارة. ومع ذلك، فإن معدل تكاثر خلايا النسيج الضام السائبة يكون أعلى، وبالتالي فإن هذه الخلايا تملأ الخلل، وتشكل ألياف الوريد، وبعد حدوث ضرر كبير، يتكون النسيج الندبي. ولمنع ذلك، يتم استخدام ترقيع الجلد المأخوذ من نفس الشخص أو شخص آخر.

حاليًا، يتم استخدام السقالات المسامية الاصطناعية لتجديد الأعضاء الداخلية، حيث تنمو الأنسجة وتتجدد. تنمو الأنسجة من خلال المسام ويتم استعادة سلامة العضو. ومن خلال التجديد خلف الإطار، يمكن استعادة الأوعية الدموية والحالب والمثانة والمريء والقصبة الهوائية والأعضاء الأخرى.

تحفيز عمليات التجديد. في ظل الظروف التجريبية العادية في الثدييات، لا يتجدد عدد من الأعضاء (الدماغ والحبل الشوكي) أو يتم التعبير عن عمليات التعافي فيها بشكل ضعيف (عظام العجل والأوعية الدموية والأطراف). ومع ذلك، هناك طرق تأثير تسمح تجريبيا (وأحيانا في العيادة) بتحفيز عمليات التجدد وتحقيق الشفاء التام فيما يتعلق بالأعضاء الفردية. وتشمل هذه التأثيرات استبدال المناطق النائية من الأعضاء بطعوم متجانسة ومغايرة، مما يعزز تجديد الاستبدال. إن جوهر التجديد البديل هو استبدال أو إنبات الطعوم بأنسجة متجددة للمضيف. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية الزرع هي إطار يتم من خلاله توجيه عملية تجديد جدار العضو.

لبدء تحفيز عمليات التجدد، يستخدم الباحثون أيضًا عددًا من المواد ذات الطبيعة المختلفة - مقتطفات من الأنسجة الحيوانية والنباتية والفيتامينات وهرمونات الغدة الدرقية والغدة النخامية والغدد الكظرية والأدوية.

24. التجديد الفسيولوجي

التجديد الفسيولوجي هو سمة من سمات جميع الكائنات الحية. تتضمن عملية الحياة بالضرورة لحظتين: الفقد (التدمير) واستعادة الهياكل المورفولوجية على مستوى الخلايا والأنسجة والأعضاء.

في المفصليات، يرتبط التجدد الفسيولوجي بالنمو. على سبيل المثال، تتخلص القشريات ويرقات الحشرات من غلافها الكيتيني، فتصبح مشدودة وبالتالي تمنع نمو الجسم. لوحظ تغير سريع في الجلد، يسمى أيضًا طرح الريش، في الثعابين، عندما يتم تحرير الحيوان في نفس الوقت من ظهارة الجلد المتقرنة القديمة، في الطيور والثدييات أثناء التغيير الموسمي للريش والفراء، في الثدييات والبشر، تكون ظهارة الجلد يتم تقشيرها بشكل منهجي، وتجديدها بالكامل خلال أيام قليلة تقريبًا، ويتم استبدال خلايا الغشاء المخاطي للأمعاء يوميًا تقريبًا. تتغير خلايا الدم الحمراء بسرعة نسبية، ويبلغ متوسط ​​عمرها حوالي 125 يومًا. وهذا يعني أن حوالي 4 ملايين خلية دم حمراء تموت في جسم الإنسان كل ثانية وفي نفس الوقت يتم تكوين نفس العدد من خلايا الدم الحمراء الجديدة في نخاع العظم.

إن مصير الخلايا التي تموت أثناء عملية الحياة ليس هو نفسه. بعد الموت، تنسلخ خلايا الغلاف الخارجي وتدخل البيئة الخارجية. تخضع خلايا الأعضاء الداخلية لمزيد من التغييرات ويمكنها اللعب دور مهمفي عملية الحياة. وبالتالي، فإن خلايا الغشاء المخاطي للأمعاء غنية بالإنزيمات، وبعد تقشيرها، تصبح جزءًا من عصير الأمعاء، وتشارك في عملية الهضم.

يتم استبدال الخلايا الميتة بخلايا جديدة تتشكل نتيجة الانقسام. يتأثر مسار التجديد الفسيولوجي بالعوامل الخارجية والداخلية. نعم، خفض مستوى الضغط الجوييسبب زيادة في عدد خلايا الدم الحمراء، ولذلك فإن الأشخاص الذين يعيشون في الجبال بشكل دائم لديهم عدد أكبر من خلايا الدم الحمراء في دمهم مقارنة بأولئك الذين يعيشون في الوديان؛ تحدث نفس التغييرات عند المسافرين عند تسلق الجبال. يتأثر عدد خلايا الدم الحمراء بالنشاط البدني وتناول الطعام والحمامات الخفيفة.

يمكن الحكم على تأثير العوامل الداخلية على التجدد الفسيولوجي من خلال الأمثلة التالية. يؤدي تآكل الأطراف إلى تغيير وظيفة نخاع العظم، مما يؤدي إلى انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء. يؤدي تكثيف المعدة والأمعاء إلى تباطؤ وتعطيل التجدد الفسيولوجي في الغشاء المخاطي لهذه الأعضاء.

B. M. Zavadovsky، تغذية الاستعدادات الغدة الدرقية للطيور، تسبب في طرح الريش السريع المبكر. يرتبط التجديد الدوري للغشاء المخاطي للرحم بالهرمونات الجنسية الأنثوية، وما إلى ذلك. وبالتالي، فإن تأثير الغدد الصماء على التجدد الفسيولوجي لا يمكن إنكاره. ومن ناحية أخرى، يتم تحديد نشاط الغدد من خلال وظيفة الجهاز العصبي والعوامل بيئة خارجية، على سبيل المثال، التغذية السليمة، والضوء، والعناصر الدقيقة من الطعام، وما إلى ذلك.

لقد حاول العلماء منذ فترة طويلة فهم كيفية قيام البرمائيات - مثل سمندل الماء والسلمندر - تجديدذيول مقطوعة وأطراف وفكين. علاوة على ذلك، يتم استعادة القلب التالف وأنسجة العين والحبل الشوكي. أصبحت الطريقة التي تستخدمها البرمائيات لإصلاح نفسها واضحة عندما قارن العلماء بين تجديد الأفراد الناضجة والأجنة. اتضح أنه في المراحل الأولى من التطور، تكون خلايا مخلوق المستقبل غير ناضجة، وقد يتغير مصيرها.

وقد ظهر ذلك من خلال التجارب التي أجريت على أجنة الضفادع. عندما يكون لدى الجنين بضع مئات فقط من الخلايا، يمكن قطع جزء من النسيج الذي من المقرر أن يصبح جلدًا منه ووضعه في منطقة الدماغ. وسيصبح هذا النسيج جزءًا من الدماغ. إذا تم إجراء عملية مماثلة على جنين أكثر نضجا، فإن الجلد لا يزال يتطور من خلايا الجلد - مباشرة في منتصف الدماغ. لأن مصير هذه الخلايا محدد سلفا.

بالنسبة لأغلب الكائنات الحية، فإن التخصص الخلوي، حيث تصبح خلية واحدة خلية جهاز مناعي وأخرى، على سبيل المثال، جزءًا من الجلد، هو طريق ذو اتجاه واحد، وتتمسك الخلايا بـ "تخصصها" حتى الموت.

ويمكن للخلايا البرمائية أن تعود بالزمن إلى الوراء وتعود إلى اللحظة التي كان من الممكن أن يتغير فيها غرضها. وإذا فقد نيوت أو سلمندر مخلبه، في المنطقة المتضررة من الجسم تصبح خلايا العظام والجلد والدم خلايا بدون السمات المميزة. تبدأ هذه الكتلة الكاملة من الخلايا "الوليدية" الثانوية (التي تسمى المأرمة) بالانقسام بسرعة. ووفقاً لاحتياجات "اللحظة الحالية" فإنها تصبح خلايا من العظام والجلد والدم... لتصبح مخلباً جديداً في نهاية عملية التجديد. أفضل من ذي قبل.

تجديد الأنسجة في البشر

ماذا عن الشخص؟ هناك نوعان فقط من الخلايا المعروفة التي يمكنها التجدد: خلايا الدم وخلايا الكبد. ولكن هنا مبدأ التجديد مختلف. عندما يتطور جنين الثدييات، تبقى بعض الخلايا خارج عملية التخصص. هذه هي الخلايا الجذعية. لديهم القدرة على تجديد الدم أو خلايا الكبد الميتة. يحتوي نخاع العظم أيضًا على خلايا جذعية، والتي يمكن أن تصبح أنسجة عضلية أو دهون أو عظام أو غضاريف - اعتمادًا على ماذا العناصر الغذائيةتعطى. على الأقل في الخنادق.

إذا قمت بحقن خلايا نخاع العظم في دم فأر مصاب بعضلات تالفة، فإن هذه الخلايا تتجمع في مكان الإصابة وتقوم بإصلاحها. لكن ما ينطبق على الفئران لا ينطبق على البشر. للأسف، الأنسجة العضلية للبالغين لا تتعافى.

هل هناك أي فرص لذلك جسم الإنسانسوف تكتسب القدرة على تجديد الأجزاء المفقودة؟ أم أن هذا يبقى مجال الخيال العلمي؟

التجدد في الثدييات

وفي الآونة الأخيرة، عرف العلماء على وجه اليقين أن الثدييات لا تستطيع التجدد. لقد تغير كل شيء بشكل غير متوقع تمامًا، وكما يحدث غالبًا في العلوم، فقد تغير تمامًا عن طريق الصدفة. ذات مرة، كلفت عالمة المناعة هيلين هيبر كاتز من فيلادلفيا مساعدها في المختبر بمهمة روتينية: ثقب آذان فئران المختبر لربط علامات بها. وبعد بضعة أسابيع، جاء هيبر كاتز إلى الفئران بعلامات جاهزة، ولكن... لم يجد ثقوبًا في الأذنين. وبطبيعة الحال، قام الطبيب بضرب مساعدها في المختبر، وعلى الرغم من وعوده، بدأت في العمل بنفسها. مرت عدة أسابيع - ورأيت عيون العلماء المندهشة أنقى آذان فأر دون أي أثر لجرح ملتئم.

هذا حالة غريبةأجبرت هيربر كاتز على تقديم افتراض لا يصدق على الإطلاق: ماذا لو قامت الفئران ببساطة بتجديد الأنسجة والغضاريف لملء الفجوات التي لم تكن بحاجة إليها؟ عند الفحص الدقيق، اتضح أنه في المناطق المتضررة من الأذنين كان هناك انفجار - نفس الخلايا غير المتخصصة كما هو الحال في البرمائيات. لكن الفئران ثدييات، لا ينبغي أن تمتلك مثل هذه القدرات...

وماذا عن الأجزاء الأخرى من الجسم؟ قام الدكتور هيبر كاتز بقطع قطعة من ذيل الفأر و... حصل على 75 بالمائة من التجدد!
ولعلكم تنتظرون أن أخبركم كيف قطع الطبيب كف الفأر... عبثاً. السبب واضح. بدون الكي، سيموت الفأر ببساطة بسبب فقدان الدم بشكل كبير - قبل وقت طويل من بدايته (إذا بدأ على الإطلاق). تجديدالطرف المفقود. والكي يزيل ظهور المأرمة. لذا القائمة الكاملةلم يكن من الممكن تحديد القدرات التجددية لفئران كاتزي. ومع ذلك، هذا هو بالفعل الكثير.

ولكن، بحق الله، لا تقطع ذيول الفئران الأليفة الخاصة بك! لأنه يوجد في أحد مختبرات فيلادلفيا حيوانات أليفة خاصة تعاني من تلف في أجهزة المناعة. وخلصت هيبر كاتز من تجاربها إلى الاستنتاج التالي: التجديد متأصل فقط في الحيوانات ذات الخلايا التائية المدمرة (خلايا الجهاز المناعي).

وبالمناسبة، ليس لدى البرمائيات جهاز مناعي على الإطلاق. وهذا يعني أن الإجابة على هذه الظاهرة متجذرة في جهاز المناعة. تمتلك الثدييات نفس الجينات الضرورية لتجديد الأنسجة مثل البرمائيات، لكن الخلايا التائية تمنع هذه الجينات من العمل.
يعتقد الدكتور هيبر كاتز أن الكائنات الحية كان لها في الأصل طريقتان للشفاء من الجروح: الجهاز المناعي والتجديد. ولكن في سياق التطور، أصبح كلا النظامين غير متوافقين مع بعضهما البعض - وكان لا بد من الاختيار. بالرغم من تجديدقد يبدو للوهلة الأولى أنه الخيار الأفضل، إلا أن الخلايا التائية أكثر أهمية بالنسبة لنا. ففي نهاية المطاف، فهي سلاح الجسم الرئيسي ضد الأورام. ما الفائدة من القدرة على إعادة نمو الذراع المفقودة إذا كانت الخلايا السرطانية تتطور بسرعة في الجسم في نفس الوقت؟
لقد تبين أن جهاز المناعة، بينما يحمينا من العدوى والسرطان، يقوم في نفس الوقت بقمع قدرتنا على "الإصلاح الذاتي".

دوروس بلاتيكا، رئيس شركة Ontogeny في بوسطن، واثق من أننا سنكون قادرين يومًا ما على بدء عملية التجديد، حتى لو لم نفهم تمامًا جميع تفاصيلها. تحتوي خلايانا على القدرة الفطرية على نمو أجزاء جديدة من الجسم، تمامًا كما فعلت أثناء نمو الجنين. إن التعليمات الخاصة بزراعة أعضاء جديدة مكتوبة في الحمض النووي لكل خلية من خلايانا، ونحتاج فقط إلى إجبارها على "تشغيل" قدرتها، وبعد ذلك ستعتني العملية بنفسها.

يعمل المتخصصون في علم الجينات على إنشاء منتجات تتضمن التجديد. الأول جاهز بالفعل، وربما سيتم السماح ببيعه قريبًا في أوروبا والولايات المتحدة وأستراليا. وهذا عامل نمو يسمى OP1، والذي يحفز نمو أنسجة العظام الجديدة. سوف يساعد OP1 في علاج الكسور المعقدة، حيث يكون جزأين العظم المكسور غير متوازيين للغاية مع بعضهما البعض، وبالتالي لا يمكن شفاءهما. في كثير من الأحيان في مثل هذه الحالات يتم بتر الطرف. لكن OP1 يحفز الأنسجة العظمية بحيث تبدأ في النمو وملء الفجوة بين أجزاء العظم المكسور.

كل ما على الأطباء فعله هو إعطاء إشارة لخلايا العظام لكي "تنمو"، ويعرف الجسم نفسه مقدار الأنسجة العظمية المطلوبة وأين. إذا تم العثور على إشارات النمو هذه لجميع أنواع الخلايا، فإنها تنمو ساق جديدةسيكون من الممكن مع عدة حقن.

مخاطر التجديد

صحيح أن الطريق إلى مثل هذا المستقبل المشرق لا يخلو من بعض العقبات. أولا، تحفيز الخلايا على التجدد يمكن أن يؤدي إلى السرطان. البرمائيات التي ليس لديها دفاعات مناعية محمية بطريقة ما من السرطان - فبدلاً من الأورام، تنمو أجزاء جديدة من الجسم. لكن خلايا الثدييات تستسلم بسهولة للانقسام الجليدي غير المنضبط...

المأزق الآخر هو مسألة التوقيت. عندما تبدأ أطراف الأجنة في النمو، تنتشر المواد الكيميائية التي تحدد شكل الطرف الجديد بسهولة في جميع أنحاء الجسم الصغير. في البالغين، تكون المسافات أكبر بكثير. يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تكوين طرف صغير جدًا ومن ثم البدء في نموه. هذا هو بالضبط ما يفعله نيوتس. يستغرق الأمر بضعة أشهر فقط لينمو طرفًا جديدًا، أما نحن فيستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً. كم من الوقت يحتاج الإنسان لتنمو له ساق جديدة؟ مقياس عادى؟ يعتقد العالم اللندني جيريمي بروكس أن 18 عامًا على الأقل...

لكن بلاتيكا أكثر تفاؤلاً: "لا أرى أي سبب يمنعك من تنمية ساق جديدة في غضون أسابيع أو أشهر". إذن متى سيتمكن الأطباء من تقديم خدمة جديدة للأشخاص ذوي الإعاقة - تنمية أرجل وأذرع جديدة؟ يقول بلاتيكا في خمس سنوات.

التجديد في طب الأسنان

غير معقول؟ ولكن لو قال أحدهم قبل خمس سنوات إنهم سوف يستنسخون شخصًا، فلن يصدقه أحد... ولكن بعد ذلك كانت هناك النعجة دوللي. واليوم، بعد أن نسينا روعة هذه العملية نفسها، نناقش مشكلة مختلفة تمامًا - هل يحق للحكومات إيقاف البحث العلمي؟ وإجبار العلماء على البحث عن قطعة من المحيط خارج الحدود الإقليمية لإجراء تجربة فريدة من نوعها؟ على الرغم من وجود أقانيم غير متوقعة تمامًا. على سبيل المثال طب الأسنان. سيكون جميلاً أن تنمو الأسنان المفقودة من جديد.. وهذا ما حققه العلماء اليابانيون.

يعتمد نظام علاجهم، وفقًا لـ ITAR-TASS، على الجينات المسؤولة عن نمو الخلايا الليفية - وهي الأنسجة نفسها التي تنمو حول الأسنان وتحملها. وكما أفاد العلماء، فقد اختبروا طريقتهم لأول مرة على كلب أصيب في السابق بنوع حاد من أمراض اللثة. عندما سقطت جميع الأسنان، تمت معالجة المناطق المصابة بمادة تحتوي على نفس الجينات وأجار أجار - وهو خليط حمضي يوفر وسطًا مغذيًا لتكاثر الخلايا. وبعد ستة أسابيع، اندلعت أنياب الكلب. وقد لوحظ نفس التأثير في قرد ذو أسنان مقطوعة حتى القاعدة. وفقا للعلماء، فإن طريقتهم أرخص بكثير من الأطراف الاصطناعية ولأول مرة تسمح لعدد كبير من الأشخاص بإرجاع أسنانهم حرفيا. خاصة عندما نأخذ في الاعتبار أنه بعد سن الأربعين، يصبح 80 بالمائة من سكان الكوكب عرضة لأمراض اللثة.

قدرة الكائنات الحية على تجديد أعضائهاهو أحد ألغاز علم الأحياء الغامضة العديدة التي حاول الناس حلها لفترة طويلة. وبالعودة إلى عام 2005، نشرت مجلة Science الشهيرة قائمة تضم أكثر 25 اسمًا موضوعات هامةالعلم الذي يتضمن المشكلة كشف سر تجديد الأعضاء.

بيوتر جاريايف. بيولوجيا الشباب "سرية للغاية".

الخلايا الجذعية هي أساس التجديد

في الوقت الحاضر، لم يتمكن العلماء من الفهم الكامل- لماذا يمكن لبعض الكائنات الحية، بعد أن فقدت أحد أطرافها، استعادته بسرعة، بينما يُحرم البعض الآخر من هذه الفرصة. في مرحلة معينة من التطور، يعرف الكائن الحي بأكمله كيفية القيام بذلك، لكن هذه المرحلة قصيرة جدًا - وهي فترة تبدأ وتنتهي فورًا عندما يبدأ الجنين في التطور. حاليا، يحاول العلماء في جميع أنحاء العالم العثور على إجابة للسؤال: هل من الممكن إيقاظ هذه الذاكرة "القيمة" في الدماغ البالغ وجعلها تعمل مرة أخرى.

يعتقد بعض المتخصصين في مجال الطب التجديدي أنه يمكن استعادة وظيفة التجديد هذه بمساعدة. توجد هذه الخلايا في جسم الإنسان البالغ بكميات صغيرة جدًا وتتواجد في القسم السفليالعمود الفقري بالقرب من العقدة الجذرية. هذه خلايا فريدة من نوعها، بمساعدتها ولد جسد الرجل الصغير في المستقبل، ثم تم بناؤه وتطويره.

الخلايا الثماني الأولى التي تتكون نتيجة الحمل، أي تخصيب البويضة بواسطة الحيوان المنوي، هي الخلايا الجذعية الأصلية. لقد وجد العلماء أنه من أجل تنشيط تكاثر هذه الخلايا الجذعية، من الضروري إطلاق مجال دوامي خاص (ميركا-با). وهذا هو الذي سيحفز الإنتاج النشط للخلايا الجذعية. مع إنتاج الخلايا النشطة، سيبدأ جسم الإنسان في التجدد. هذا هو الحلم العزيز لعلماء الطب التجديدي.

تلف الحبل الشوكي، أي عضو أو طرف مصنوع من جسم سليم شخص نشطمعاق لبقية حياته بعد أن كشفوا سر تجديد الأعضاء بالكامل، سيتمكن العلماء من تعلم كيفية مساعدة هؤلاء الأشخاص من خلال "تنمية" أعضاء صحية جديدة. كما أن عملية التجديد يمكن أن تزيد بشكل كبير من متوسط ​​العمر المتوقع.

تجديد الأعضاء والأنسجة: كيف يحدث ذلك؟

الجهاز المناعي للشفاء في السلمندر

في محاولة لحل اللغز، لاحظ العلماء عن كثب الكائنات الحية التي لديها هذه القدرات: الشراغف، والسحالي، والرخويات، وجميع القشريات، والبرمائيات، والروبيان.

يسلط العلماء الضوء بشكل خاص على السمندل من هذه المجموعة. هذا الفرد قادر على تجديد الرأس والظهر والقلب والأطراف والذيل أكثر من مرة. هذا البرمائي هو الذي يعتبره الخبراء في مجال الطب التجديدي حول العالم مثالاً مثاليًا لقدرة التجديد.

هذه العملية في السمندل دقيقة للغاية. يمكنها استعادة أحد الأطراف بالكامل، ولكن إذا فقد جزء فقط، فإن الجزء المفقود هو الذي يتم استعادته. في الوقت الحالي، ليس من المعروف بالضبط عدد المرات التي يمكن أن يتعافى فيها السمندل. ومن الجدير بالذكر أن الطرف المزروع حديثاً كان خالياً من الأمراض أو التشوهات. سر هذا البرمائي هو جهاز المناعة فهي التي تساعد في ترميم الأعضاء.

يدرس العلماء بعناية شديدة هذا الجهاز المناعي بهدف تقليد تقنية التعافي، ولكن من أجل جسم الإنسان. ولكن حتى الآن النسخ لا يعمل، على الرغم من عدد كبير منأبحاث السلمندر. فقط علماء من المعهد الأسترالي للطب التجديدي يقولون إنهم اكتشفوا على الأرجح العامل الأساسي في قدرة السمندل على التجدد.

• ويزعمون أن هذه القدرة تعتمد على خلايا الجهاز المناعي، المصممة لهضم الخلايا الميتة والفطريات والبكتيريا التي رفضها الجسم. لقد أجرى العلماء تجارب لفترة طويلة على السمندل الذين يعيشون في المختبر. لقد قاموا بتنظيف جسم البرمائيات بشكل مصطنع، وبالتالي "إيقاف" قدراتهم على التجدد. ونتيجة لذلك، شكلت الجروح ببساطة ندبة تشبه الندبة البشرية التي تظهر بعد الإصابات الخطيرة؛
• يعتقد الخبراء أن خلايا الجهاز المناعي هي التي تنتج مواد كيميائية خاصة تشكل الأساس لعملية التجدد. على الأرجح، تتكاثر المادة الكيميائية مباشرة على المنطقة المتضررة وتبدأ في استعادتها بنشاط؛
• أعلن علماء أستراليون مؤخرًا أنهم يعدون دراسة طويلة الأمد لجهاز المناعة لدى البشر والسلمندر. بفضل المعدات الحديثة والكفاءة المهنية العالية للعلماء، على الأرجح في السنوات المقبلة، سيتم الكشف عن ما يساعد بالضبط على التجديد السريع للبرمائيات؛
• أيضًا، على طول الطريق، يمكن إجراء اكتشاف في مجال التجميل والأطراف الصناعية وزراعة الأعضاء فيما يتعلق التخلص الفعالمن الندوب. هذه المشكلةكما أنه لا يستطيع اتخاذ قراره لسنوات عديدة؛
• ولسوء الحظ، لا أحد لديه القدرة على تجديد الأعضاء. لا يمكن تنشيط قدرة الشخص على التجدد إلا عن طريق إضافة مكونات خاصة معينة إلى الجسم.

بحث حول التجدد في الثدييات

ومع ذلك، هناك خبراء يزعمون، بعد الكثير من البحث والتجارب، أن الثدييات يمكنها تجديد طرف الإصبع. لقد توصلوا إلى هذه الاستنتاجات من خلال العمل مع الفئران. لكن درجة التجديد محدودة للغاية. إذا قارنت مخلب الفأر والإصبع البشري، فمن الممكن إعادة نمو الجزء المفقود الذي لا يصل إلى البشرة. إذا كان على الأقل ملليمتر أكثر، فإن عملية التجديد لم تعد ممكنة.

هناك أدلة على أن مجموعة من العلماء في اليابان والولايات المتحدة تمكنوا من "إيقاظ" الخلايا الجذعية لدى الفئران وإعادة نمو معظم أطرافهم. يساوي الطولالاصبع البشري الأوسط. ووجدوا أن الخلايا الجذعية تتواجد في جميع أنحاء جسم الحيوان الثديي، وتتكاثر وتصبح الخلايا التي يحتاجها الجسم حاليًا بشكل أكبر لأداء وظائفه بنجاح.

خاتمة

يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم باستمرار على اكتشاف كيف يمكن لجسم الإنسان تجديد الأعضاء. ومع ذلك، إذا تعلم المتخصصون كيفية "إيقاظ" الخلايا الجذعية، فسيكون هذا أحد أعظم اكتشافات البشرية. ستؤثر هذه المعرفة بشكل كبير على عمل جميع مجالات الطب السريري، مما يجعل من الممكن "استبدال"، بالمعنى الحرفي للكلمة، الأعضاء الميتة غير الصالحة للاستخدام بأعضاء صحية واستعادة الأنسجة التالفة بشكل فعال.

حاليًا، يتم إجراء جميع الأبحاث والتجارب بمشاركة إلزامية من الثدييات والبرمائيات.