В.А. Голиченков, Е.А. Иванов, Е.Н. Никерясова - Эмбриология (DJVU) (1121123), страница 33
Текст из файла (страница 33)
ЭПИМОРФНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ КОНЕЧНОСТИ ТРИТОНА После ампутации конечности оставшиеся в культе клетки вновь воссоздают утраченное. Остаток органа как бы знает, ччто утрачено», и восстанавливает только утраченное. Восстановление идет от плоскости ампутации в соответствии с правилом дистализации. Раньше всего раневая поверхность закрывается фибриновым сгустком (так на травму реагируют кровь и поврежденные сосуды). Уже приблизительно через час после ампутации в эпидермисе вблизи раны наблюдаются признаки мобилизации клеток к миграции: меняется 4юрма клеток, увеличиваются промежутки между ними. Клетки ориентируются ллинными осями по радиусам к центру раны.
Сама миграция начинается уже через два часа. Миграция возможна при тесном контакте клеток с субстратом, поэтому все неровности поверхности заполняются мигрирующими клетками. Стимулом к направленной миграции оказывается поте- 170 ря клеток-соседей со стороны раны. Миграция будет продолжаться вплоть по полного обретения соседей, характерного для интактного эпителия покровов. Эпидермальные клетки наползают на раневую поверхность в течение 6 — 12 ч, образуя однослойный раневой эпидермис. В течение последующих четырех дней под раненым эпидермисом клетки тканей культи — мышц, костей, хрягца — теряют признаки тканевой принадлежности, дедифферснцируются и становятся однородными мезенхимоподобными клетками.
В них перестают работать и снижают свою активность гены специфической дифференцировки (такие, например, как щрг4 и шуб в миоцитах), а активность генов, связанных с пралиферацией мезенхимы, возрастает (например, ген щзх1). Дедифференцированпые клетки мезенхимы собираются под апикальной эктодермальпой чашей, образованной на раневой поверхности наползающим эпидермисом, и формируют скопление, называемое регенерационной бластемой.
Образование бластемы зависит от появленияя отдельных одноядерных клеток из тканей остатка органа. Возможно, что этот процесс частично инициируют макрофаги, проникающие на раневую поверхность. Они секретируют металлопротеазы, растворяющие экстрацеллюлярный матрикс, удерживающий клетки вместе. Под действием тромбина многоядерные мышечные волокна, чьи ядра вышли из митотического цикла, преврагцаются в одноядерные мезенхимоподобные клетки, способные к делению. Интересно, что в аналогичных условиях миофибриллы мышей к этому не способны. Другой источник формирования миогенного компонента бластемы — находящиеся в дифференцированных мышцах сателлитные клетки. Сателлитные клетки — это линия резервных одноядерных клеток, дифференцирующихся в мыпщы при физиологической и репаративной регенерации.
Еше одно отличие конечностей хвостатых земноводных от конечностей млекопитающих состоит в том, что амфибии сохраняют способность к реэкспрессии Нох-генов, работающих в раннем развитии и отвечающих за позиционный порядок организма и органов. Количество клеток, образующих бластему, увеличивается, бластема растет. Пролиферация клеток бластемы зависит от глиального ростового фактора (ООР), вырабатываемого нервными клетками тритона. Поэтому для регенерации необходима иннервация регенерирующего органа. Этот фактор вырабатывается любыми нервными клетками, и поэтому влияние нервов на регенерацию неспецифическое. В инициацию митозов в бластеме включаются и факторы роста Фибробластов (ГОГз). Введенные в бластему, они инициируют и стимулируют митотическую активность ее клеток.
Другой важный пейральный фактор, необходимый для инициации митозов,— белок трансферрин — переносчик железа, необходимого для всех 171 деляц(ихся клеток. И трансфсррин, и экстракт из нервной тка<гй стимулируют деление клеток в денервированной конечности.
Регенерационная бластема во многом похожа на почку конеч. ности зародыша. Механизмы регенерации и развития конечности схожи на клеточном и молекулярном уровнях. Рсгенерационпая бластема, подсаженная к почке развивающейся конечности, прсврагцается в конечность. Это означает, что клетки бластсмы <кю« принимают сигналы, адресованные клеткам почки, и интерпретируют их адеквап<ым формообразованием. И в регенерационной бластеме, и в почке конечности, в залней части — зоне прогресса (ргойгсаз глгпе) мезенхимы экспрессируется ген Зопгс 1юдйе)<ой. Если на начальных этапах развития паттерн экспрессии генов Нох в почке и бластемс различается, то впоследствии порядок и последовательность экспрессии генов Нох становятся одинаковыми. Важную роль в постампупщионной дсдиффсренпировке и респецификации клеток играет ретиноевая кислота.
Если регенернрующую конечность обработать ретиноевой кислотой или ретиноидами в достаточной концентрации, то структуры конечности удваиваются по проксимо-дистальной оси. Ответ дозозавнсимый. Протяженность удваиваемых структур увеличивается до определенной концентрации. В нарушение правила дорзализации в процессе такой регенерации может развиться вся конечность, а не только ее утраченная часть (рис. 79). Доза выше этой («глубже основания») регенерацию ингибирует. Синтезирует рстиносвую кислоту и создаст се проксимо-дистальный градиент убываюгцей концентрации раневой эпителий.
Ретиноевая кислота по градиенту дифференциально активирует гены в клетках бластемы, создавая патгерн активности генов регеперируюгцей конечности. Одним из таких генов, отвечающих на ретиноевую кислоту, является уже упоминавшийся шз)<! — ген, влияющий на пролиферацию мезенхимьг. Рнс. 79. Влияние витамина А на регенерацию конечности аксолотлл (по М.
Ма<)еп ег а)., 1982). Пунктирной линией обозначено место амму<анни: А — «ормаль«о рсгк«кр«руюш«к ко«с мюсть акко»агля; Б — рсгс««рлм«к «осле »млуг»мик л<ю ломгкасглл«м регююла (лиг«мима А) н г«чкюю <5 л«сг< 172 Гены Ноха также активируются ретингниюй киг и нн!. 1алим образом, градиент ретиноевой кислоты от рнисинп >иян ши !л тивирует Нох-гены, чьи позиционныс команды чс)зсз регуляцию генов пролиферации и специфической дифференцировки вьиюхияют клетки регенсрационной бластсмы. КОМПЕНСАТОРНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ ПЕЧЕНИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ Печень млекопитающих способна к восстановительному мор71югснсзу.
Известно, что утраченная часть нс восстанавливается, но оставшаяся часть увеличивается, функционально и количественно компенсируя удаленную. Восстана!упивается печень путем проди!1>ерации клеток оставшейся части. Пролиферирующие клетки— гепатоциты, тучные клетки, клетки протоков, знлотслия, купфсровские макрофаги — приобретают способность делиться, не утрачивая специфической лифферснцировки и продолжая функционировать (рис.
80). Кажлый тип клеток сохраняет свою идентичность, а орган в целом способен исполнять свои функции. Как и в случае с конечностью хвостатых амфибий, клетки печени как бы возвра!цаются, хотя и не полностью, в состояние н ч я а за .е !О О ! 2 3 4 5 6 7 В 9 !О Гепатоюпы Рнс.
80. Кинетики синтеза ЛНК в четырех основных типах клеток печени млскоиитпюшнх (М.Ми1ю)орои1ох, М.Ос)гапсса, 1997). Самый быстрый отпст гсиатоиитоа, возможно, свидетельствует о том, что они сскрстнруют паракрииопыс 4>актеры, инлуиируюшнс рспаикацию ЛНК и других типах клеток печени млекопитающих после частичной гспатотомии: 7 — гспатоинты; 2 — клетки протокоа; 3 — клетки Купфера и Но 1;кнротапасаюшнс) ютеткш 4 — энпотепиальныс каетки 173 эмбрионального органогенеза.
В ряду факторов инициации регенерации печени и возвращения ее клеток к митотичсскому циклированию одним из важнейших является фактор роста гепатоцитов (НОР). Уже через час после гепатотомии уровень НСР в крови повышается в 20 раз. Травма или гепатотомия активируют металлопротеазы, которые переваривают экстрацеллюлярный матрикс, высвобождают гепатоциты, позволяя им пролиферировать. МОРФАЛЛАКТИЧЕСКАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ ГИДР Если гидру разрезать поперек пополам, то «голова» восстановит «ногу», а «ног໠— «голову . Средняя часть гидры, не меняя полярности, регенерирует щупальцы и гипостом («голову»), а также стебелек с подошвенным диском («ногу»), Для восстановления деления клеток регенернруюшей части не требуется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
