A treia cale este regenerarea
Profesor, doctor în științe biologice L. Polezhaev (Institutul de Biologie Dezvoltare, Academia de Științe a URSS)
Cum de a restabili un organ sau un țesut deteriorat, cum să restaurați funcția pierdută? Deși această problemă este pur medicală, baza acesteia este biologică. În prezent, există trei modalități de rezolvare: proteze, transplant (transplant) și regenerare.
Regenerarea finitei broasca metamorfozată (stânga). Controlul dreapta, după o amputare normală, are loc o vindecare netedă.
Regenerarea ambelor extremități anterioare într-o broască adult după tratamentul experimental.
Experiență în restabilirea membrului la nou-născut.
Regenerarea țesutului dinților la câine la 100 de zile după operație. Fotografia prezintă secțiunea longitudinală a dintelui; perpendicular pe canalul dentar, la stânga - zona defectului cu țesutul regenerant.
Regenerarea mușchiului papilar al inimii la un câine operat conform metodei NP Sinitsyn.
Protezele care înlocuiesc mâinile, picioarele, dinții pierdute au fost folosite mult timp și sunt foarte utile pentru oameni. Dar proteza nu este încă un organ real și funcția sa este inadecvată.
Transplantul, utilizat acum pe scară largă în chirurgie, a obținut un mare succes în transplantul osoasă. În ultimii ani, operațiile privind transplantul de rinichi și chiar inima la om au devenit cunoscute. Și totuși, în ciuda succesului semnificativ, problema transplantului este departe de a fi rezolvată. Știința trebuie să depășească pe această cale încă dificultăți considerabile, principalul care este incompatibilitatea biologică (imunologică) a țesuturilor donatorului și a noului "gazdă" - destinatarul. În cele mai multe cazuri, organul transplantat după un timp, uneori după unu sau doi sau trei ani după transplant este respins. Astfel, obiectivul rămâne neatins.
Cea de-a treia cale este regenerarea, recuperarea completă de la organele afectate sau rănite și este țesută. Această cale este în mare măsură calea viitorului, dar calea este promițătoare. Să o analizăm în detaliu.
Există trei forme principale de restaurare a țesutului deteriorat: cicatrizare, hipertrofie și regenerare. Vindecă rănile cicatrice, se formează o cicatrice sau cicatrice, dar țesuturile afectate nu sunt restabilite. În țesutul hipertrofie rămas după îndepărtarea parțială a organului, de exemplu, rinichi sau ficat creste, se apropie în magnitudine la sursă, dar forma anterioara, si cel mai important, structura internă a corpului nu este inversat. O astfel de restaurare (mai mult sau mai puțin completă, tipică sau nu destul de tipică) poate da doar regenerare. Acesta este motivul pentru care în acest fel este mult mai probabil, și atrage cercetători în restabilirea pierdut din cauza unei boli sau vătămări ale organelor corpului uman.
Chiar gândul de a crește, de exemplu, un braț nou, un picior sau chiar un deget în locul amputatului pare fantastic. Dar cercetările recente și câteva experimente de succes ne permit să sperăm că este fezabilă în principiu și poate nu în viitorul foarte îndepărtat.
Din vremea lui Charles Darwin, regulile de bază ale regenerării sunt cunoscute: abilitatea de regenerare scade, deoarece organizarea animalului devine mai complicată, diminuându-se odată cu vârsta. La animalele mai mici - hidra, viermii plane plane (planarieni), râme - un animal întreg este reconstruit din bucăți individuale ale corpului. La nivelul vertebratelor inferioare - tritoni, axolotli, salamanderi - se regeneră numai organele separate (membrele, cozile, branhiile, maxilarul, nasul). La mamifere și la om, chiar anumite părți ale organelor - părți ale degetelor, urechilor, nasului etc. nu sunt refăcute.
Dar dacă natura nu a prevăzut această capacitate în organismele mai înalte, atunci poate poate fi indusă artificial?
Lucrul la această problemă interesantă, teoretic și practic, foarte important, a început o lungă perioadă de timp, mai ales în Uniunea Sovietică (deși mulți oameni de știință sunt acum de lucru pe ea, cât și în străinătate) și este acum transformat într-o direcție specială - în doctrina regenerării.
Așa cum am menționat deja, amfibienii cu coadă au pierdut membrele și alte organe sunt restaurate după amputare. În reptile (șopârla crește doar în coada ei), păsările și mamiferele nu generează organe. Dar există un grup special, intermediar de animale - Anura (acestea sunt broaște, broaște-râioase, râioase pântecos-foc), ale căror membre sunt bine regenerat într-un „tineret“, adică în primele etape ale dezvoltării lor, ei pierd mai târziu, această capacitate.
Care este esența chestiunii? Se pare că animalele, prin natura capabil de regenerare (tritoni, Axolotl, mormoloci stadii incipiente de dezvoltare), rămasă după amputare a corpului principal de țesut sau membrelor, adică musculare, cartilaj, oase, țesut conjunctiv nu sunt cicatrici, nu vindeca mod obișnuit, și încep să se schimbe: se auto-distrug și dediferențăază. Cu alte cuvinte, organizarea acestor țesuturi este simplificată, celulele lor devin ca tineri, embrionare, și-au pierdut afilierea lor specifice unui anumit țesut, dar are o mare capacitate de a diviziunii celulare. Ca urmare a conversiei celulelor și „întinerirea“ lor pe suprafata ranii incepe sa creasca si sa se dezvolte tesutul germeni format care se dezvoltă atunci cu siguranță în repaus, vertebrat care nu se întâmplă: buturuga de țesut nu este rupt și nu-și pierde diferențierea pe suprafața plăgii apare doar o cicatrice și se vindecă ușor.
Aceste observații a determinat oamenii de știință și ideea de a încerca să distrugă țesutul ciot artificial animal care nu are capacitatea de a regenera, în mod artificial face celulele ei devin mai ușor să-și piardă specificitatea ei Poate atunci începe recuperarea?
Primele experimente de acest gen au fost puse în laboratorul nostru de Biologie Experimentala Morfologie Animală Institutul al Academiei de Științe a URSS, pentru prima dată în ultimele etape ale dezvoltării mormoloci, broaște pentru adulți, și în cele din urmă, la puii de șobolan nou-născuți (în străinătate aceste experimente sunt, de asemenea, pe oposum). In ciot experiment al unui membrelor amputate traumatizat mecanic sau supus rezistentei chimice speciale, prin care celulele țesutului pierdut specificitatea lor, diferențierea lor (ulterior a constatat, de asemenea, alte metode de a crea corpul abilitatea unui animal de a se regenera) și a început de recuperare biologică a membrelor pierdute. Experimente similare s-au desfășurat în numeroase laboratoare din țara noastră și în străinătate, iar fiabilitatea lor este fără îndoială.
După stabilirea regularității reconstrucției capacității regenerative a extremităților la vertebrate, s-ar putea continua lucrul la obținerea regenerării altor organe și țesuturi la mamifere.
Se știe că oasele tubulare lungi din mâini, picioare, degete după o fractură sunt bine restaurate. Regenerarea osului în acest caz are loc în detrimentul periostului și se realizează prin așa-numita epimorfoză - țesutul crește de la marginile zonei defectului osos. Dar piesa îndepărtată a osului cranian nu este niciodată restaurată, chiar dacă periostul și al doilea periosteum - dura mater rămân în loc - și creierul rămâne neprotejat. De asemenea, transplantul nu ajută nici aici: osul transplantat rezolvă rapid. Prin urmare, chirurgii, de regulă, închid gaura din craniu cu materiale ne-vii: tantal, sticlă organică și altele. Cu toate acestea, acest lucru nu este indiferent la țesuturile vecine învecinate.
Laboratorul nostru a propus patru noi metode biologice, care au permis realizarea unei regenerări complete a oaselor craniene. Cea mai simplă și mai eficientă dintre ele este metoda de distrugere. Sa spus deja că pentru a induce regenerarea țesutului, care nu se regenerează în condiții normale, trebuie să fie grav perturbat. Deci, în acest caz, o bucată de țesut osos, zdrobită până la starea rumegușului și umezită de sângele recipientului, este suprapusă pe dura mater. După aceea, rana este suturată. Rutiera rapida, in termen de sapte zile, se dizolva complet. Dintre acestea, se eliberează substanțe care formează os, care acționează asupra celulelor vecine ale țesutului conjunctiv, determinând-o să devină un os tipic al craniului sau, cu alte cuvinte, să inducă formarea osoasă în acesta.
Regenerarea aici nu este modul obișnuit atunci când osul creste pe margini defecte osoase, sau periost sau Dura obohochki, ci prin inducție. așchiile de os sunt celule inductori tineri țesut conjunctiv - un material reactiv, iar regenerarea osului este de tip inducție embrionara, la care unul dintre corpul germenilor in curs de dezvoltare induce formarea unui alt. Fără inductor - așchii de os - tânărul țesut conjunctiv se transformă într-o cicatrice, sub influența unui inductor - osul care umple gaura din craniu.
O astfel de metodă provoacă - în prezent, în experimente pe câini - regenerarea țesuturilor dintelui distruse.
Experimentele au arătat că rumegușul osos poate fi raked nu numai din oase craniene, dar și din oase tubulare, costale și altele. Mai mult, aceste pilitura pot fi obținute din alte oase de animale și nu numai de același tip (de la un câine la altul), ci chiar de la un animal dintr-o altă specie (de exemplu, iepure sau os de vacă potrivit pentru câine transplant).
Regenerarea oaselor ca rumeguș proaspăt proaspăt preparată este indusă și conservată, de exemplu, congelată rapid la o temperatură foarte scăzută (minus 78 ° Celsius). Rumegusul liofilizat, adică congelat și uscat sub vid, este puțin mai slab.
Experimentele de succes pe câini au făcut posibilă continuarea operațiunilor cu ajutorul cărora a fost posibil să îi ajutăm pe oameni. Rezultatele pe termen lung ale operațiunilor au fost deja urmărite, durata unor observații atinge 7-8 ani.
Scopul cercetării noastre este de a provoca regenerarea fibrelor musculare în mușchiul afectat al inimii la mamifere.
Ambii biologi și medici știu că diferite tipuri de traume ale mușchiului inimii, vindecarea, dau în mod necesar cicatrici care nu au capacitatea de a contracta. În plus, în locurile de leziuni cardiace, în special în infarctul miocardic, se formează focare ale țesutului necrotic mort, care afectează negativ inima și activitatea sa. Prin urmare, cu cât țesutul necrotic se dizolvă mai repede și se concentrează deteriorarea miocardului, cu atât mai bine pentru sănătatea umană.
În laboratorul nostru și apoi într-un număr de alte laboratoare, sa demonstrat că, în anumite condiții, se poate obține regenerarea fibrelor musculare cardiace la șobolani, iepuri și câini. Când miocardul este restabilit, electrocardiograma și un număr de indici fiziologici și biochimici sunt normalizați.
Totuși, această problemă rămâne nesoluționată. În acele cazuri în care mușchiul cardiac este restabilit într-un volum destul de mare, efectul se dovedește a fi temporar: două luni mai târziu, țesutul nou format se dezintegrează. Dacă este posibilă obținerea unei conservări pe termen lung a fibrelor musculare, atunci numai atunci când volumul sitului reconstruit este foarte mic.
O mare parte din problema regenerării miocardului rămâne neclară, prin urmare, ridică controverse și necesită cercetări și verificări ulterioare. Dar munca în acest domeniu continuă și există deja experimente, când este posibilă obținerea unei restaurări pe termen lung a locurilor mușchilor inimii, chiar papilar sau papilar.
Într-un material special de cercetare a fost realizat pe parcursul acestor studii care promovează regenerarea miocardului și a mijloacelor care inhibă și stimulează dezvoltarea rumenului. În același timp, au fost dezvăluite date foarte interesante și importante. Sa constatat, de exemplu, că prin aplicarea acestor medicamente - fiecare separat sau într-o combinație specifică - este posibil să se mărească timpul de conservare a fibrelor musculare cardiace regenerate și volumul acestora. Aceste instrumente accelera absorbția țesutului necrozat și vindecarea zonelor deteriorate, cu alte cuvinte, mult mai rapid a face față consecințelor atacurilor de cord si a altor boli ale mușchiului inimii (pentru un număr de ani, astfel de studii am realizat în colaborare cu alte instituții). Fără îndoială, continuarea lucrărilor în această direcție poate avea o importanță deosebită pentru tratamentul infarctului miocardic, pentru cea mai rapidă restaurare a capacității de lucru a inimii.
În cele din urmă, ar trebui să menționăm o altă direcție de cercetare Pana in prezent, multi medici si biologi sunt convinsi ca celulele nervoase nu numai la om, ci și la toate animalele în nici un caz nu poate fi restabilită. Acest lucru înseamnă că orice leziuni ale măduvei spinării sau ale creierului determină în mod necesar incurabile, de regulă, încălcări în activitățile organismului - .. Acesta poate fi o pierdere parțială sau totală a capacității de a muta, pierderea de vorbire, schimbarea psihicului uman, etc. Cu toate acestea, în ultimii ani, știința a fost îmbogățită cu date fundamentale noi pe această temă.
Sa dovedit că părți mari ale creierului peștilor, tritonilor, axolotlilor și larvelor de broaște eliminate în experiment sunt complet restaurate în anumite condiții. A fost posibilă realizarea (acest lucru sa făcut atât de către cercetătorii americani și sovietici), cât și regenerarea conductorilor nervului măduvei spinării deteriorate la șobolani, pisici de câini. Mai târziu, a fost posibil să se obțină un rezultat pozitiv cunoscut atunci când restabilirea măduvei spinării răniți la om. Aceasta deschide un nou mod de a trata paralizia cauzată de leziunea măduvei spinării.
Cu toate acestea, trebuie să constatăm imediat că aceste metode nu au fost suficient dezvoltate, utilizarea lor fiind întâmpinată cu mari dificultăți. Sunt necesare mai multe experimente pe animale înainte ca metoda să poată fi considerată elaborată.
In laboratorul nostru am efectuat experimente care arată posibilitatea de a stimula diviziunea celulelor nervoase din creier de șobolani adulți, care este însoțită de schimbări în activitatea mai mare nervos, încercarea de a provoca acest tip de schimbare în stări patologice - în timpul hipoxie. Hipoxia este insuficiența oxigenului din țesuturi. Celulele nervoase sunt foarte sensibile la deficitul de oxigen și mor cu hipoxie semnificativă sau prelungită. Experimentele noastre au arătat că, în anumite condiții experimentale, chiar și în condiții hipoxice, este posibil să se stimuleze procesele regenerative din țesutul nervului creier la șobolani. În timp ce metodele pe care le folosim sunt încă foarte imperfecte. Cu toate acestea, considerăm că aceste date primare pot servi ca un început pentru studii noi și foarte importante în biologie și medicină.
Desigur, astăzi este încă posibil să vorbim doar despre o anumită direcție de cercetare în domeniul regenerării, despre perspective. O oportunitate reală și de a cultiva o persoană amputate arme, picioare sau cel puțin degete nu este încă. Este, de asemenea, devreme să vorbim despre regenerarea mușchiului cardiac sau a țesutului nervos al creierului la om. Cu toate acestea, din ce în ce mai multe date vorbesc de faptul că problema restabilirii țesuturilor, membrelor și părților organelor vitale deteriorate sau pierdute la animale și persoane mai înalte este, în principiu, soluționabilă. Lucrați pe aceasta, lucrați la ea și acest lucru poate duce la rezultate importante, a căror importanță nu poate fi supraestimată.
Polejaev LV, etc. Stimularea regenerării musculaturii inimii. "Science", 1965.
Polezhaev LV Pierderea și restabilirea capacității regenerative a organelor și țesuturilor la animale. "Science", 1968.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: