Човешкото тяло е уникално. Клетките, които изграждат всички негови органи, могат да се делят определен брой пъти, като по този начин заместват мъртвите. Разбира се, ние не можем да се справим с гущерите, които могат да израстват нова опашка за няколко дни, но не можем да се смятаме за напълно лишени от способността да се самовъзстановяваме. В определени граници тялото преживява клетъчна регенерациякръв, кожа, панкреас и дори нерви. Да, да, не направих резервация - нервни клеткиимат способността да се възстановяват!

И аз като много от вас бях убеден в обратното. До средата на 20 век съществуваше теория, че човек се ражда с определен запас от нервни клетки и през целия си живот постепенно изразходва този запас. През 1962 г. американският професор Алтман опроверга тази теория, доказвайки, че новите нервни клетки в човешкия мозък се възстановяват благодарение на стволови клетки, разположени около вентрикулите на мозъчните полукълба. Към днешна дата това откритие успешно се използва за лечение на заболявания, придружени от смърт на мозъчни неврони. Стволовите клетки се инжектират в областта на мозъка, която трябва да бъде възстановена с помощта на специално оборудване.

Мисля, че много хора са чували за прекрасните свойства на стволовите клетки. Ще се опитам да обясня ясно какво е това „съкровище“ в здравето на тялото. Стволовите клетки са ембрионални клетки, които са предшественици на всички телесни тъкани. Под въздействието на различни условия те могат да се превърнат в нерви, мускули и кожа. Основният резерв от стволови клетки в организма е червеният костен мозък, който съдържа така наречените градивни клетки, чието име е стромални. Те постоянно циркулират в кръвта.

Ако настъпи „срив“ в който и да е орган, стромалните клетки се втурват към мястото на катастрофата и под въздействието на специални вещества се превръщат в необходимите клетки. За съжаление, тяхното количество в кръвта не е много високо, така че те могат да се справят само с малки "аварии" в тялото.

Много учени виждат в стволовите клетки начин за удължаване на живота и поддържане на здравето на човешкото тяло. Работата в тази посока е в ход, но науката все още не знае как да събуди стволовите клетки за живот и да ги принуди да пресъздадат изгубени тъкани. Надявам се, че в близко бъдеще завесата на тайната ще бъде повдигната.

С годините, искаме или не, кожата старее. Факт е, че само горният слой на кожата, епидермисът, има способността бързо да се обновява и разделя. По правило той се актуализира напълно на всеки 4 седмици. Уви, след 45 години този период се удължава до 3 месеца.

В по-дълбокия слой на кожата – дермата – не всички клетки имат способността да се възстановяват, а само еластиновите и колагеновите влакна. Основните клетки в дермата са фибробласти. Те са тези, които синтезират еластин и колаген. Важно е да се знае, че намаляването на синтеза на еластин започва на 25 години, а на колаген - на 30 години. Разбира се, ние, жените, както и много мъже, се опитваме да се противопоставим на този процес. Регенеративните способности на кожата до голяма степен зависят от генетиката, но правилното хранене, както и доброто хранене, играят важна роля.

Регенерация

Регенерация(възстановяване) - способността на живите организми да възстановяват увредени тъкани, а понякога и цели изгубени органи, с течение на времето. Регенерацията се нарича също възстановяване на цял организъм от неговия изкуствено отделен фрагмент (например възстановяване на хидра от малък фрагмент от тялото или дисоциирани клетки). При протистите регенерацията може да се прояви във възстановяването на изгубени органели или клетъчни части.

Регенерацията е възстановяване от тялото на загубени части на един или друг етап от жизнения цикъл. Регенерацията, която възниква в случай на увреждане или загуба на орган или част от тялото, се нарича репаративна. Регенерацията в процеса на нормално функциониране на тялото, обикновено не свързана с увреждане или загуба, се нарича физиологична.

Физиологична регенерация

Във всеки организъм през целия му живот непрекъснато протичат процеси на възстановяване и обновяване. При хората, например, външният слой на кожата непрекъснато се обновява. Птиците периодично хвърлят перата си и растат нови, а бозайниците сменят козината си. Широколистните дървета губят листа всяка година и се заменят със свежи. Такива процеси се наричат ​​физиологична регенерация.

Репаративна регенерация

Репаративната е регенерацията, която настъпва след увреждане или загуба на която и да е част от тялото. Има типична и атипична репаративна регенерация.

При типичната регенерация загубената част се замества от развитието на точно същата част. Причината за загубата може да бъде външна сила (например ампутация) или животното може умишлено да откъсне част от тялото си (автотомия), като гущер, който откъсва част от опашката си, за да избяга от враг.

При атипична регенерация загубената част се заменя със структура, която се различава от оригинала количествено или качествено. Регенерираният крайник на попова лъжица може да има по-малко пръсти от оригиналния, а на скарида може да порасне антена вместо ампутирано око.

Регенерация при животни

Хамелеон

Способността за регенерация е широко разпространена сред животните. По-ниските животни, като правило, са по-често способни на регенерация, отколкото по-сложни, високо организирани форми. По този начин сред безгръбначните има много повече видове, способни да възстановят изгубени органи, отколкото сред гръбначните, но само при някои от тях е възможно да се регенерира цял индивид от малък фрагмент. Въпреки това общото правило, че способността за регенерация намалява с увеличаване на сложността на организма, не може да се счита за абсолютно. Такива примитивни животни като кръгли червеи и ротифери практически не са способни на регенерация, но при много по-сложни ракообразни и земноводни тази способност е добре изразена; Известни са и други изключения. Някои относително тясно свързани животни се различават значително в това отношение. Така при много видове земни червеи само нов индивид може напълно да се регенерира от предната половина на тялото, докато пиявиците не са в състояние да възстановят дори отделни загубени органи. При опашатите земноводни се образува нов крайник на мястото на ампутирания крайник, но при жабата пънчето просто заздравява и не се появява нов растеж. Няма и ясна връзка между естеството на ембрионалното развитие и способността за регенерация. Така при някои животни със строго детерминирано развитие (гребенови желета, полихети) в зряла възраст регенерацията е добре развита (при пълзящи гребени и някои полихети може да се възстанови цял индивид от малка част от тялото), а при някои животни с регулаторно развитие (морски таралежи, бозайници) - доста слабо.

Много безгръбначни са способни да регенерират големи части от тялото си. При повечето видове гъби, хидроидни полипи, много видове плоски червеи, тении и анелиди, бриозои, бодлокожи и ципести цял организъм може да се регенерира от малък фрагмент от тялото. Особено забележителна е способността за регенериране на гъбите. Ако тялото на възрастна гъба се натисне през мрежестата тъкан, тогава всички клетки ще се отделят една от друга, сякаш се пресяват през сито. Ако след това поставите всички тези отделни клетки във вода и внимателно, старателно разбъркайте, напълно унищожавайки всички връзки между тях, тогава след известно време те започват постепенно да се сближават и обединяват, образувайки цяла гъба, подобна на предишната. Това включва един вид „разпознаване“ на клетъчно ниво, както се вижда от следния експеримент: три различни вида гъби се разделят на отделни клетки по описания начин и се смесват старателно. В същото време беше открито, че клетките на всеки вид са в състояние да „разпознаят“ клетките на своя вид в общата маса и да се обединят само с тях, така че в резултат на това се образуват не една, а три нови гъби образувани, подобно на първоначалните три. От другите животни само хидрата е в състояние да възстанови цял организъм от суспензия от клетки.

Регенерация при хората

При хората епидермисът се регенерира добре, неговите производни, като коса и нокти, също са способни на регенерация. Костната тъкан също има способността да се регенерира (костите растат заедно след фрактури). При загуба на част от черния дроб (до 75%), останалите фрагменти започват интензивно да се делят и възстановяват първоначалния размер на органа. При определени условия върховете на пръстите могат да се регенерират. Във връзка с откриването на слаби електрически напрежения върху регенериращите тъкани може да се предположи, че слабите електрофоретични токове ускоряват регенерацията.

Вижте също

• Морфалаксис

Бележки

Литература

1. Долматов И. Ю., Машанов В. С.Регенерация при холотуриите. - Владивосток: Далнаука, 2007. - 208 с.
2. Танака ЕМ. Клетъчна диференциация и клетъчна съдба по време на регенерация на опашката и крайниците на urodele. Curr Opin Genet Dev. 2003 октомври;13(5):497-501. PMID 14550415
3. Nye HL, Cameron JA, Chernoff EA, Stocum DL. Регенерация на уроделен крайник: преглед. Dev Dyn. 2003 февруари; 226 (2): 280-94. PMID 12557206
4. Гардинър Д.М., Блумберг Б., Комин Ю., Брайънт С.В. Регулиране на експресията на HoxA при развиващи се и регенериращи крайници на аксолот. развитие. 1995 юни; 121 (6): 1731-41. PMID 7600989
5. Putta S, Smith JJ, Walker JA, Rondet M, Weisrock DW, Monaghan J, Samuels AK, Kump K, King DC, Maness NJ, Habermann B, Tanaka E, Bryant SV, Gardiner DM, Parichy DM, Voss SR, От биомедицината за изследване на естествената история: EST ресурси за амбистоматидни саламандри. BMC Genomics. 2004 13 август;5(1):54. PMID 15310388
6. Андрюс, Уайът. Авангард на медицината: повторно отглеждане на органи, Неделя сутрин, Новини на CBS(23 март 2008 г.).

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Синоними:

• поговорка
• Галкин, Александър Абрамович

Вижте какво е „регенерация“ в други речници:

РЕГЕНЕРАЦИЯ- РЕГЕНЕРАЦИЯ, процес на образуване на нов орган или тъкан на мястото на част от тялото, която е била отстранена по един или друг начин. Много често R. се определя като процес на възстановяване на изгубеното, т.е. образуване на орган, подобен на отстранения. Това... ... Голяма медицинска енциклопедия

РЕГЕНЕРАЦИЯ- (късно лат., от лат. re отново, отново и род, eris род, поколение). Възраждане, обновяване, възстановяване на разрушеното. В преносен смисъл: промяна към по-добро. Речник на чуждите думи, включени в руския език.... ... Речник на чуждите думи на руския език

РЕГЕНЕРАЦИЯ- РЕГЕНЕРАЦИЯ, в биологията, способността на тялото да замени една от загубените части. Терминът регенерация също се отнася до форма на безполово размножаване, при което нов индивид възниква от отделена част от тялото на майката... Научно-технически енциклопедичен речник

регенерация- възстановяване, възстановяване; компенсация, регенерация, обновяване, хетероморфоза, pettenkoffering, прераждане, морфалаксис Речник на руските синоними. регенерация съществително, брой синоними: 11 компенсация (20) ... Речник на синонимите

Регенерация- 1) възстановяване с помощта на определени физикохимични процеси на първоначалния състав и свойства на отпадъчни продукти за тяхното повторно използване. Във военните дела въздушната регенерация е широко разпространена (особено на подводници ... ... Морски речник

Регенерация- – връщане на използвания продукт към първоначалните му свойства. [Терминологичен речник на бетона и стоманобетона. FSUE "Изследователски център "Строителство" NIIZHB на името на. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г., 110 стр.] Регенерация - оползотворяване на отпадъци ... ... Енциклопедия на термини, определения и обяснения на строителните материали

РЕГЕНЕРАЦИЯ- (1) възстановяване на първоначалните свойства и състав на отработените материали (вода, въздух, масла, каучук и др.) за тяхното повторно използване. Осъществява се с помощта на определени физически хим. процеси в специални регенераторни устройства. Широк...... Голяма политехническа енциклопедия

РЕГЕНЕРАЦИЯ- (от късно латински regeneratio прераждане, подновяване), в биологията, възстановяването на изгубени или увредени органи и тъкани от тялото, както и възстановяването на целия организъм от неговата част. Характерен предимно за растения и безгръбначни... ...

РЕГЕНЕРАЦИЯ- в технологиите, 1) връщане на отработения продукт към първоначалните му качества, например. възстановяване на свойствата на отработен пясък в леярни, почистване на използвано смазочно масло, превръщане на износени гумени изделия в пластмаса ... ... Голям енциклопедичен речник

Регенерацията (от латински regeneratio - прераждане) е процес на обновяване на всички функциониращи структури на тялото (биомолекули, клетъчни органели, клетки, тъкани, органи и целия организъм) и е проява на най-важния атрибут на живота - само- обновяване. И така, физиологичната регенерация на клетъчно и тъканно ниво е обновяването на епидермиса, косата, ноктите, роговицата, епитела на чревната лигавица, периферните кръвни клетки и др. Според изотопния метод съставът на атомите на човешкото тяло се обновява на 98% през годината. В същото време клетките на стомашната лигавица се обновяват за 5 дни, мастните клетки - за 3 седмици, кожните клетки - за 5 седмици, клетките на скелета - за 3 месеца.

Регенерацията в широкия смисъл на думата е както нормалното обновяване на органи и тъкани, така и възстановяването на изгубените, и премахването на щетите и накрая реконструкцията (реконструкция на органа).

Тялото има две основни стратегии за подмяна на тъканите и самообновяване (регенерация). Първият начин е, че диференцираните клетки се заменят в резултат на образуването им с нови от регионални стволови клетки. Пример за тази категория са хематопоетичните стволови клетки. Вторият начин е, че регенерацията на тъканите възниква поради диференцирани клетки, но запазващи способността си да се делят: например хепатоцити, скелетни мускули и ендотелни клетки.

Фази на регенерация: пролиферация (митоза, увеличаване на броя на недиференцираните клетки), диференциация (структурна и функционална специализация на клетките) и морфогенеза.

Видове и форми на регенерация

1. Клетъчна регенерацияе клетъчно обновяване в резултат на митоза на недиференцирани или слабо диференцирани клетки.

За нормалното протичане на процесите на регенерация решаваща роля играят не само стволовите клетки, но и други клетъчни източници, чието специфично активиране се осъществява от биологично активни вещества (хормони, простагландини, поетини, специфични растежни фактори):
- активиране на резервни клетки, които са спрели на ранен етап от своята диференциация и не участват в процеса на развитие, докато не получат стимул за регенерация

Временна дедиференциация на клетки в отговор на регенеративен стимул, когато диференцираните клетки губят признаци на специализация и след това се диференцират отново в същия клетъчен тип

Метаплазията е трансформация в клетки от различен тип: например, хондроцитът се трансформира в миоцит или обратно (органен препарат като адекватен определящ стимул за физиологична клетъчна метаплазия).

2. Вътреклетъчна регенерация- обновяване на мембрани, запазени органели или увеличаване на техния брой (хиперплазия) и размер (хипертрофия).

3. Биохимична регенерация- актуализиране на биомолекулярния състав на клетката, нейните органели, ядро, цитоплазма (например пептиди, растежни фактори, колаген, хормони и др.). Вътреклетъчната форма на регенерация е универсална, тъй като е характерна за всички органи и тъкани.

Репаративна регенерация(от латински reparatio - възстановяване) възниква след увреждане на тъкан или орган (например механична травма, операция, действие на отрови, изгаряния, измръзване, излагане на радиация и др.). Репаративната регенерация се основава на същите механизми, които са характерни за физиологичната регенерация.

Способността за възстановяване на вътрешните органи е много висока: черен дроб, яйчници, чревна лигавица и др. Пример за това е черният дроб, в който източникът на регенерация е практически неизчерпаем, доказателство за което са известните експериментални данни, получени върху животни: с 12-кратно отстраняване на една трета от черния дроб в продължение на една година, до края на годината при плъхове, под въздействието на органни препарати, черният дроб възстановява нормалния си размер.

Репаративната регенерация на тъкани като мускулна и скелетна има определени характеристики. За възстановяването на мускулите е важно да се запазят малки пънчета в двата края, а за регенерацията на костта е необходим периост. Репарационните индуктори са биологично активни вещества, които се освобождават при увреждане на тъканите. В допълнение, отделни фрагменти от една и съща увредена тъкан могат да бъдат индуктори: пълно заместване на костния дефект на черепа може да се постигне след въвеждането на костни стружки в него.

Репаративната регенерация може да има две форми.

1. Пълна регенерация -зоната на некроза се запълва с тъкан, идентична на мъртвата, и мястото на увреждане изчезва напълно. Тази форма е типична за тъкани, в които регенерацията се извършва предимно в клетъчна форма. Пълната регенерация включва възстановяване на вътреклетъчните структури по време на клетъчна дегенерация (например мастна дегенерация на хепатоцити при хора, които злоупотребяват с алкохол).

2. Непълна регенерация –зоната на некрозата се заменя със съединителна тъкан и нормализирането на функцията на органа възниква поради хиперплазия на останалите околни клетки (инфаркт на миокарда). Този метод се среща в органи с преобладаваща вътреклетъчна регенерация.

Перспективи за научни изследвания върху регенерацията.В момента активно се изучават органопрепарати - екстракти от съдържанието на жива клетка с всички нейни важни клетъчни макромолекули (протеини, биорегулаторни вещества, фактори на растеж и диференциация). Всяка тъкан има определена биохимична специфика на клетъчното си съдържание. Благодарение на това се произвеждат голям брой органни препарати, които са насочени към определени тъкани и органи.

Като цяло прякото въздействие на органопрепаратите като стандарти на клетъчната биохимия се състои преди всичко в елиминирането на клетъчния дисбаланс на биорегулаторите на процесите на регенерация, поддържането на баланса на оптималните концентрации на биомолекулите и запазването на химичната хомеостаза, която е нарушена не само при всяка патология, но и но и по време на функционални промени. Това води до възстановяване на митотичната активност, клетъчната диференциация и регенеративния потенциал на тъканта. Органичните препарати осигуряват качеството на най-важната характеристика на процеса на физиологична регенерация - допринасят за появата в процеса на делене и диференциация на здрави и функционално активни клетки, които са устойчиви на токсини, метаболити и други влияния на околната среда. Такива клетки образуват специфична микросреда, характерна за даден тип здрава тъкан, която има инхибиторен ефект върху съществуващите „плюс тъкани“ и предотвратява появата на злокачествени клетки.

И така, влиянието на органопрепаратите върху процесите на физиологична регенерация е, че от една страна те стимулират незрели развиващи се клетки от хомоложна тъкан (регионални стволови клетки и др.) Да се ​​развиват нормално в зрели форми, т.е. стимулират митотичната активност на нормалните тъкани и клетъчната диференциация, а от друга страна нормализират клетъчния метаболизъм в хомоложните тъкани. В резултат на това настъпва физиологична регенерация в хомоложна тъкан с образуването на нормални клетъчни популации с оптимален метаболизъм и целият този процес е физиологичен по природа. Благодарение на това при увреждане на орган (например кожа или стомашна лигавица) препаратите за органи осигуряват идеална репарация - заздравяване без белег.

Трябва да се подчертае, че възстановяването на митотичната активност и клетъчната диференциация под въздействието на органни препарати е ключово при коригиране на дефекти и аномалии в развитието на органите при децата.
В условията на патология или ускорено стареене протичат и физиологични процеси на регенерация, но те не са със същото качество - появяват се млади клетки, които не са устойчиви на циркулиращи токсини, не изпълняват в достатъчна степен функциите си и не са в състояние да устоят на патогени, което създава условия за запазване на патологичния процес в тъканта или органа, за развитие на преждевременно стареене. Следователно е ясна и очевидна целесъобразността от използването на органопрепарати като средства, които най-ефективно могат да възстановят регенеративния потенциал и биохимичната хомеостаза на тъканите, органите и целия организъм и по този начин да предотвратят процеса на стареене. И това не е нищо друго освен ревитализация.

1

Бадердинов Р.Р.

Докладът прави кратък преглед на постиженията на регенеративната медицина. Какво представлява регенеративната медицина и доколко е реалистично да приложим нейните разработки в нашия живот? Колко скоро можем да ги използваме? На тези и други въпроси се прави опит да се отговори в тази работа.

регенерация

регенеративна медицина

стволови клетки

цитогени

възстановяване

генетика

наномедицина

геронтология

Какво знаем за регенеративната медицина? За повечето от нас темата за регенерацията и всичко свързано с нея е силно свързана с фантастични сюжети на игрални филми. Всъщност, поради ниската осведоменост на населението, което е много странно, като се има предвид постоянната актуалност и жизненоважна важност на този въпрос, хората са формирали доста стабилно мнение: репаративната регенерация е изобретение на сценаристите и писателите на научна фантастика. Но дали е така? Възможността за човешка регенерация наистина ли е нечие изобретение, за да се създаде по-сложен сюжет?

Доскоро се смяташе, че възможността за репаративна регенерация на тялото, която възниква след увреждане или загуба на която и да е част от тялото, е загубена от почти всички живи организми в процеса на еволюция и, като следствие, усложняването на структурата на тялото, с изключение на някои същества, включително земноводни. Едно от откритията, които силно разклатиха тази догма, беше откриването на гена p21 и неговите специфични свойства: блокиране на регенеративните способности на тялото, от група изследователи от Wistar Institute, Филаделфия, САЩ (The Wistar Institute, Philadelphia).

Експерименти върху мишки са показали, че гризачи без ген p21 могат да регенерират изгубена или увредена тъкан. За разлика от обикновените бозайници, при които раните зарастват чрез образуване на белези, генетично модифицираните мишки с увредени уши образуват бластема на мястото на раната – структура, свързана с бърз растеж на клетките. На входа на регенерацията от бластемата се образуват тъкани на възстановяващия се орган.

Според учените при отсъствието на гена p21 клетките на гризачите се държат като регенериращи ембрионални стволови клетки. Ане като зрели клетки на бозайници. Тоест те растат нова тъкан, вместо да възстановяват увредената тъкан. Тук би било уместно да си припомним, че същата схема на регенерация присъства и при саламандрите, които имат способността да израстват отново не само опашката, но и изгубените крайници, или uplanaria, червеи за мигли, които могат да бъдат нарязани на няколко части и нова планария ще израсне от всяко парче.

Според предпазливите забележки на самите изследователи следва, че теоретично деактивирането на гена p21 може да предизвика подобен процес в човешкото тяло. Разбира се, заслужава да се отбележи, че генът p21 е тясно свързан с друг ген, p53. който контролира деленето на клетките и предотвратява образуването на тумори. В нормалните възрастни клетки p21 блокира клетъчното делене в случай на увреждане на ДНК, така че мишките, при които е бил деактивиран, са изложени на по-голям риск от рак.

Но въпреки че изследователите откриха големи количества увреждане на ДНК в експеримента, те не откриха следи от рак: напротив, мишките засилиха механизма на апоптоза, програмираното „самоубийство“ на клетките, което също предпазва от образуването на тумори. Тази комбинация може да позволи на клетките да се делят по-бързо, без да се превръщат в ракови.

Избягвайки далечни заключения, отбелязваме, че самите изследователи говорят само за временно деактивиране на този ген, за да се ускори регенерацията: „Докато едва започваме да разбираме последствията от тези открития, може би един ден ще можем да ускорим изцеление при хора чрез временно инактивиране на гена p21". Превод: „Ние едва сега започваме да разбираме пълните последици от нашите открития и може би един ден ще успеем да ускорим изцелението при хората, като временно деактивираме гена p21.“

И това е само един от многото възможни начини. Нека разгледаме други опции. Например, една от най-известните и рекламирани, отчасти с цел получаване на големи печалби от различни фармацевтични, козметични и други компании, са стволовите клетки (СК). Най-често споменаваните са ембрионалните стволови клетки. Много хора са чували за тези клетки, те помагат да се печелят много пари, мнозина им приписват наистина фантастични свойства. И така, какви са те? Нека се опитаме да внесем малко яснота по този въпрос.

Ембрионалните стволови клетки (ESC) се отнасят до непрекъснато пролифериращите ниши на стволови клетки на вътрешната клетъчна маса или ембриопласта на бластоциста на бозайник. Всеки тип специализирана клетка може да се развие от тези клетки, но не и независим организъм. Ембрионалните стволови клетки са функционално еквивалентни на ембрионалните зародишни клетъчни линии, получени от първични ембрионални клетки. Отличителните свойства на ембрионалните стволови клетки са способността им да се поддържат в недиференцирано състояние в култура за неограничено време и способността им да се развиват във всякакви клетки на тялото. Способността на ESCs да създават голямо разнообразие от типове клетки ги прави полезен инструмент за основни изследвания и източник на клетъчни популации за нови терапии. Терминът „ембрионална стволова клетъчна линия“ се отнася до ESC, които са били поддържани в култура за дълго време (месеци или години) при лабораторни условия, в които те пролиферират без диференциация. Има няколко добри източника на основна информация за стволовите клетки, въпреки че публикуваните рецензии бързо остаряват. Един полезен източник на информация е уебсайтът на Националния институт по здравеопазване (NIH, САЩ).

Характеристиките на различните популации от стволови клетки и молекулярните механизми, които поддържат техния уникален статус, все още се изучават. В момента има два основни вида стволови клетки: възрастни и ембрионални стволови клетки. Нека подчертаем три важни характеристики, които отличават ESC от другите видове клетки:

1.ESC експресират сплурипотентни клетъчно-асоциирани фактори като Oct4, Sox2, Tert, Utfl и Rex1 (Carpenter and Bhatia 2004).

2.ESC са неспециализирани клетки, които могат да се диференцират в клетки със специални функции.

3. ESC могат да се самоподновяват чрез множество разделения.

ESCs се поддържат in vitro в недиференцирано състояние чрез стриктно спазване на определени условия на култивиране, които включват наличието на левкемичен инхибиторен фактор (LIF), който предотвратява диференциацията. Ако LIF се отстрани от околната среда, ESC започват да се диференцират и образуват сложни структури, наречени ембрионални тела и съставени от различни видове клетки, включително ендотелни, нервни, мускулни и хемопоетични прогениторни клетки.

Нека се спрем отделно на механизмите на работа и регулиране на стволовите клетки. Специалните характеристики на стволовите клетки се определят не от един ген, а от цял ​​набор от тях. Възможността за идентифициране на тези гени е пряко свързана с разработването на метод за култивиране на ембрионални стволови клетки in vitro, както и с възможността за използване на съвременни методи на молекулярната биология (по-специално използването на инхибиращия левкемия фактор LIF).

В резултат на съвместни изследвания на Geron Corporation и Celera Genomics бяха създадени cDNA библиотеки от недиференцирани ESCs и частично диференцирани клетки (cDNA се получава чрез синтез на базата на молекула mRNA, комплементарна на молекула ДНК, използвайки ензима обратна транскриптаза). При анализиране на данни за секвениране на нуклеотидни последователности и генна експресия бяха идентифицирани повече от 600 гена, чието включване или изключване разграничава недиференцираните клетки, и беше съставена картина на молекулярните пътища, по които се извършва диференциацията на тези клетки.

Понастоящем е обичайно да се разграничават стволовите клетки по тяхното поведение в културата и по химически маркери на клетъчната повърхност. Въпреки това, гените, отговорни за проявата на тези характеристики, остават неизвестни в повечето случаи. Въпреки това проведените изследвания позволиха да се идентифицират две групи гени, които придават на стволовите клетки техните забележителни свойства. От друга страна, свойствата на стволовите клетки се проявяват в специфична микросреда, известна като ниша на стволови клетки. При изследване на тези клетки, които обграждат, подхранват и поддържат стволовите клетки в недиференцирано състояние, бяха открити около 4000 гена. В същото време тези гени са били активни в клетките на микросредата и неактивни във всички останали.
клетки.

В изследване на ембрионални стволови клетки от яйчник на Drosophila е идентифицирана сигнална система между стволови клетки и специализирани „нишови“ клетки. Тази сигнална система определя самообновяването на стволовите клетки и посоката на тяхната диференциация. Регулаторните гени в нишовите клетки предоставят инструкции на гените на стволовите клетки, които определят по-нататъшния път на тяхното развитие. Тези и други гени произвеждат протеини, които действат като превключватели, които започват или спират деленето на стволови клетки. Установено е, че взаимодействието между нишовите клетки и стволовите клетки, което определя тяхната съдба, се медиира от три различни гена - piwi, pumilio (pum) и bam (bag of marbles). Доказано е, че за успешното самообновяване на ембрионалните стволови клетки трябва да се активират гените piwi и pum, докато генът bam е необходим за диференциация. По-нататъшни проучвания показват, че генът piwi е част от група гени, участващи в развитието на стволови клетки на различни организми, принадлежащи както към животинското, така и към растителното царство. Гени, подобни на piwi (те се наричат ​​в този случай MIWI и MILI), pum и bam също се срещат при бозайници, включително хора. Въз основа на тези открития авторите предполагат, че генът piwi на нишовите клетки осигурява разделянето на зародишните клетки и ги поддържа в недиференцирано състояние чрез потискане на експресията на bum гена.

Трябва да се отбележи, че базата данни с гени, които определят свойствата на стволовите клетки, се актуализира постоянно. Пълният каталог на гените на стволовите клетки би могъл да подобри тяхната идентификация и да изясни механизмите, чрез които функционират тези клетки, което би осигурило диференцирани клетки, необходими за терапевтични приложения, и също така ще предостави нови възможности за разработване на лекарства. Значението на тези гени е голямо, тъй като те осигуряват на тялото способността да се самосъхранява и да регенерира тъканите.

Тук учителят може да попита: „Докъде са напреднали учените в практическото приложение на тези знания?“ Използват ли се в медицината? Има ли перспективи за по-нататъшно развитие в тези области? За да отговорим на тези въпроси, ще направим кратък преглед на научните разработки в тази насока, и двете стари, което не трябва да е изненадващо, тъй като изследванията в областта на регенеративната медицина се провеждат от дълго време, поне от началото на 20 век, както и напълно нови, понякога много необичайни и екзотични.

Като начало отбелязваме, че още през 80-те години на 20-ти век в СССР в Института по еволюционна екология и морфология на животните на името на. Северцев Академия на науките на СССР, в лабораторията на A.N. Студитски провежда експерименти: натрошени мускулни влакна се трансплантират в увредената област, която впоследствие се възстановява и принуждава регенерацията на нервната тъкан. Извършени са стотици успешни операции на хора.

По същото време в Института по кибернетика. Глушков в лабораторията на проф. Л.С. Алеев създаде електростимулатор на мускулите - Meoton: импулсът на движение на здрав човек се усилва от устройството и се насочва към засегнатия мускул на неподвижен пациент. Мускулът получава команда от мускула и кара неподвижния да се съкращава: тази програма се записва в паметта на устройството и след това пациентът може да работи сам. Трябва да се отбележи, че тези разработки са направени преди няколко десетилетия. Очевидно именно тези процеси са в основата на програмата, независимо разработена и прилагана и до днес от V.I. Дикулем. Повече информация за тези разработки можете да намерите в документалния филм „Стотата мистерия на мускула“ на Юрий Сенчуков, Центрнаучфилм, 1988 г.

Отделно отбелязваме, че в средата на 20-ти век група съветски учени под ръководството на L.V. Полежаев провежда изследвания с успешно практическо приложение на техните резултати върху регенерацията на костите на черепния свод на животни и хора; Площта на дефекта достигна до 20 квадратни сантиметра. Ръбовете на дупката бяха запълнени с натрошена костна тъкан, което предизвика процес на регенерация, при който увредените участъци бяха възстановени.

В тази връзка би било уместно да си припомним така наречения „Случай Спивак“ - образуването на хистолната фаланга на пръста на шестдесетгодишен мъж, когато пънът е бил третиран с компоненти на извънклетъчния матрикс (а коктейл от молекули), който беше прах от свински мехур (това беше споменато в седмичното аналитично предаване „В центъра на събитията“ на държавния телевизионен канал TV Center).

Също така бих искал да се съсредоточа върху такъв ежедневен и познат обект като сол (NaCl). Лечебните свойства на морския климат, местата с високо съдържание на сол във въздуха и във въздуха, като Мъртво море в Израел или Сол-Илецк в Русия, солните мини, са широко известни в болници, санаториуми и курорти около свят. Спортистите и хората, водещи активен начин на живот, са добре запознати със солените бани, използвани при лечението на наранявания на опорно-двигателния апарат. Каква е тайната на тези удивителни свойства на обикновената сол? Както откриха учени от университета Tufts (САЩ), за процеса на възстановяване на отрязана или отхапана опашка, поповите лъжички се нуждаят от готварска сол. Ако го поръсите върху рана, опашката ще израсне по-бързо, дори ако вече се е образувала белег (белег). При наличието на сол ампутираната опашка израства отново, но липсата на натриеви йони блокира този процес. Разбира се, трябва да се препоръча да се въздържате от неограничена консумация на сол, с надеждата да ускорите лечебния процес. Многобройни изследвания ясно показват вредата, която прекомерният прием на сол причинява на тялото. Очевидно, за да инициират и ускорят процеса на регенерация, натриевите йони трябва да достигнат до увредените зони по други пътища.

Говорейки за съвременната регенеративна медицина, обикновено има две основни направления. Привържениците на първия път се занимават с отглеждане на органи и тъкани отделно от пациента или върху самия пациент, но на друго място (например на гърба), след което ги трансплантират в увредената област. Началният етап в развитието на тази посока може да се счита за решение на проблема с кожата. Традиционно новата кожна тъкан се взема от мустаците на пациенти или болни, но днес кожата може да се отглежда в огромни количества. Суровият отпадъчен кожен материал се взема от новородени бебета. Ако момченце бъде обрязано, тогава от това парче може да се направи огромно количество жива тъкан. Изключително важно е да вземете кожата за отглеждане на новородени, клетките трябва да са възможно най-млади. Тук може да възникне естествен въпрос: защо това е толкова важно? Факт е, че за дублиране на ДНК на входа на клетъчното делене, тези ензими на висши организми, заети от тези ензими, изискват специално подредени крайни участъци от хромозоми, теломери. Именно към тях е прикрепен РНК праймерът, който върху всяка от веригите на двойната спирала на ДНК започва синтеза на втората верига. В този случай обаче втората верига е по-къса от първата с площта, която е била заета от РНК праймера. Теломерът се скъсява, докато стане толкова малък, че праймерът на РНК вече не може да се прикрепи към него и циклите на клетъчно делене спират. С други думи, колкото по-млада е клетката, толкова повече деления ще се появят, преди самата възможност за тези деления да изчезне. По-специално, през 1961 г. американският геронтолог Л. Хейфлик установи, че "ин витро" клетките на кожата - фибробластите - могат да се делят не повече от 50 пъти. От една препуциума можете да отгледате 6 футболни игрища от кожна тъкан (приблизителна площ - 42840 квадратни метра).

По-късно е разработена специална пластмаса, разлагаща се от микроорганизми. От него е направен имплант на гърба на мишка: пластмасова рамка, формована във формата на човешко ухо, покрита с живи клетки. Клетките в процеса на растеж се придържат към влакната и приемат необходимата форма. С течение на времето клетките започват да доминират и образуват нова тъкан (например ушен хрущял). Друга версия на този метод: имплант на гърба на пациента, който представлява рамка с необходимата форма, се засява със стволови клетки от определена тъкан. След известно време този фрагмент се отстранява от гърба и се имплантира на място.

В случай на вътрешни органи, състоящи се от няколко слоя клетки от различни видове, е необходимо да се използват малко по-различни методи. Първият вътрешен орган, който беше отгледан и впоследствие успешно имплантиран, беше пикочният мехур. Това е орган, който изпитва огромно механично натоварване: около 40 хиляди литра урина преминават през пикочния мехур през целия живот. Състои се от три слоя: външен - съединителна тъкан, среден - мускулен, вътрешен - лигавица. Пълният пикочен мехур съдържа приблизително 1 литър урина и има формата на надут балон. За отглеждането му беше направена рамка от пълен пикочен мехур, върху който слой по слой бяха посяти живи клетки. Това беше първият орган, изцяло израснал от жива тъкан.

Същата пластмаса, спомената по-горе, е използвана за възстановяване на увредения гръбначен мозък на лабораторни мишки. Принципът тук беше същият: пластмасови влакна бяха навити на сноп и върху него бяха засети ембрионални нервни клетки. В резултат празнината беше затворена с нова тъкан и всички двигателни функции бяха напълно възстановени. Доста пълен преглед е даден в документалния филм на BBC „Супермен. Самолечение."

За да бъдем честни, отбелязваме, че самият факт на възможността за пълно възстановяване на двигателните функции след тежки наранявания, до пълно прекъсване на гръбначния мозък, в допълнение към единични ентусиасти като V.I. Дикул, е доказано от руски учени. Те предложиха и ефективен метод за рехабилитация на такива хора. Въпреки фантастичния характер на такова твърдение, бих искал да отбележа, че анализирайки изказванията на светилата на научната мисъл, можем да заключим, че в науката няма и не може да има аксиоми, има само теории, които винаги могат да бъдат променени. или опровергани. Ако една теория противоречи на фактите, тогава теорията е грешна и трябва да бъде променена. Тази проста истина, за съжаление, много често се пренебрегва и основният принцип на науката: „Съмнявайте се във всичко“ придобива чисто едностранен характер - само по отношение на новото. В резултат на това най-новите техники, които могат да помогнат на хиляди и стотици хиляди хора, са принудени да пробиват празна стена в продължение на години: „Това е невъзможно, защото е невъзможно по принцип“. За да илюстрирам горното и да покажа докъде и колко отдавна е стигнала науката, ще дам кратък откъс от книгата на Н.П. Бехтерева „Магията на мозъка и лабиринтите на живота“, един от онези специалисти, които са пионери в разработването на този метод. „Пред мен на количката лежеше синеок мъж на 18-20 години (Ч-ко), с маса тъмнокафява, почти черна коса. „Свийте крака си, дръпнете се. Сега го изправете. Другата беше командвана от ръководителя на групата за стимулация на гръбначния мозък, неформален лидер. Колко трудно, колко бавно се движеха краката! Какъв огромен стрес струва това на пациента! Всички искахме да помогнем толкова много! И все пак краката се движеха, движеха се според заповедите: лекарят, самият пациент - няма значение, важно е - според заповедите. Ана операциите на гръбначния мозък в областта D9-D11 бяха буквално изгребвани с лъжици. След като афганистанският куршум премина през гръбначния мозък на пациента, настана бъркотия. Афганистан превърна красивия младеж в озлобено животно. И все пак, след стимулация, извършена по метода, предложен от същия неформален лидер S.V. Медведев, много се е променило във висцералните функции.

какво не можеш да направиш Не може да се откажеш от пациент само защото в учебниците все още не е включено всичко, което специалистите могат да правят днес. Същите лекари, които видяха пациента и видяха всичко, бяха изненадани: „Е, за бога, другари учени, разбира се, вие имате наука там, но има пълно прекъсване на гръбначния мозък, какво можете да кажете?!” Като този. Видяхме и не видяхме. Има научен филм, всичко е заснето.

Колкото по-рано започне стимулацията след увреждане на мозъка, толкова по-вероятен е ефектът. Въпреки това, дори в случаи на дългогодишни наранявания, много може да се научи и направи.

При друг пациент, електроди бяха вкарани в горната и долната част на гръбначния мозък. Травмата беше отдавнашна и никой от нас не се изненада, че електромиелограмата (електрическата активност на гръбначния мозък) на електродите под счупването не беше записана, линиите бяха напълно прави, сякаш апаратът не беше включен. И изведнъж (!) - не, не съвсем внезапно, но изглежда "внезапно", тъй като това се случи след няколко сесии на електрическа стимулация - електромиелограмата на електродите под пълното, дългогодишно (6 години) прекъсване започна да се появява , засилват се и накрая достигат характеристики на електрическа активност над прекъсването! Това съвпадна с клинично подобрение на състоянието на тазовите функции, което, естествено, много зарадва не само лекарите, но и пациента, който иначе психологически и физически се адаптира добре към своето трагично настояще и бъдеще. Беше трудно да се очаква повече. Мускулите на краката атрофираха, пациентът се движеше на количка, а ръцете му поемаха всичко, което можеха. Но тук, при развитието на положителни и отрицателни събития, въпросът не беше без промени в цереброспиналната течност. Взет от областта на пациента под счупването, той отравя клетките в културата и е цитотоксичен. След стимулация цитотоксичността изчезва. Какво се случи с гръбначния мозък под прекъсването преди стимулацията? Съдейки по горното съживяване, той (мозъкът) не е умрял. По-вероятно той спеше, но спеше като под анестезия от токсини, спеше в „мъртъв“ сън - в електроенцефалограмата нямаше будност или сънна активност.

В същата посока има и най-екзотичните начини, като триизмерен биопринтер, създаден в Австралия, който вече печата кожа, а в близко бъдеще, според разработчиците, ще може да печата цели органи. Работата му се основава на същия принцип, както в описания случай на създаване на пикочен мехур: засяване на живи клетки слой по слой.

Второто направление на регенеративната медицина може грубо да се опише с една фраза: „Защо да отглеждате нови неща, ако можете да поправите старите?“ Основната задача на привържениците на тази посока е възстановяването на увредените зони от самия организъм, като се използват неговите резерви, скрити способности (струва си да си припомним началото на тази статия) и определени интервенции отвън, главно под формата на доставка допълнителни ресурси и строителни материали за ремонт.

Тук също има голям брой възможни опции. Като начало трябва да се отбележи, че според някои оценки всеки орган от раждането има резерв от резервни стволови клетки от приблизително 30%, които се изразходват през целия живот. Съответно, според някои геронтолози, видовата граница на човешкия живот е 110-120 години. Следователно биологичният резерв на човешкия живот е 30-40 години, като се вземат предвид руските реалности, тези цифри могат да бъдат увеличени до 50-60 години. Друг е въпросът, че за това не допринасят съвременните условия на живот: изключително плачевното и всяка година влошаващо се състояние на околната среда; силен и по-важното - постоянен стрес; огромен умствен, интелектуален и физически стрес; депресивното състояние на местната медицина, по-специално руската; Фокусът на фармацевтиката не върху подпомагането на хората, а върху получаването на супер печалби и много повече, напълно изтощава човешкото тяло в момента, когато на теория трябва да започне пикът на нашите сили и възможности. Този резерв обаче може значително да помогне при възстановяване от наранявания и лечение на сериозни заболявания, особено в ранна детска възраст.

Еван Снайдер, невролог в Бостънската детска болница (САЩ), дълго време изучава процеса на възстановяване на деца и бебета след различни мозъчни травми. В резултат на своите изследвания той отбелязва най-мощните възможности за лечение на нервната тъкан на своите млади пациенти. Като пример нека дадем случай на осеммесечно бебе, претърпяло масивен инсулт. Още три седмици след инцидента той изпитва само лека слабост на левите крайници, а три месеца по-късно е регистрирана пълна липса на каквито и да било патологии. Специфичните клетки, открити от Snyder при изследване на мозъчната тъкан, се наричат ​​нервни стволови клетки или ембрионални мозъчни клетки (ECM). Впоследствие бяха проведени успешни експерименти за въвеждане на ECM на мишки, страдащи от тремор. След инжекциите клетките се разпространяват в мозъчната тъкан и настъпва пълно излекуване.

Сравнително наскоро в САЩ, в Института по регенеративна медицина, в щата Северна Каролина, група изследователи, ръководени от Джеръми Лорънс, успяха да накарат сърцето на мишка, починала преди 4 дни, да бие. Други учени в страни по света се опитват, понякога доста успешно, да задействат механизми за регенерация, използвайки клетки, изолирани от ракови тумори. Тук трябва да се отбележи, че вече споменатите по-горе теломери на репродуктивните ракови клетки не се съкращават по време на деленето (по-точно това се дължи на специален ензим - теломераза, който допълва скъсените теломери), което ги прави практически безсмъртни. Следователно такъв неочакван обрат в историята на болестите на съня има абсолютно рационално начало (това беше споменато в седмичната аналитична програма „В центъра на събитията“ на държавния телевизионен канал TV Center).

Отделно бихме искали да откроим създаването на хемобанки за събиране на кръв от пъпна връв от новородени, което е един от най-обещаващите източници на стволови клетки. Известно е, че кръвта от пъпна връв е богата на хематопоетични стволови клетки (HSC). Характерна особеност на СК, получени от кръв от пъпна връв, е тяхното много по-голямо сходство с клетки от ембрионални тъкани, отколкото възрастни СК по отношение на такива параметри като биологична възраст и способност за възпроизвеждане. Кръвта от пъпната връв, получена от плацентата веднага след раждането, е богата на SCs с по-голям пролиферативен потенциал от клетките, получени от костен мозък или периферна кръв. Като всеки кръвен продукт, СК от кръв от пъпна връв се нуждаят от инфраструктура за тяхното събиране, съхранение и пригодност за трансплантация. Пъпната връв се клампира 30 секунди след раждането на детето, отделят се плацентата и пъпната връв и кръвта от пъпната връв се събира в специален сак. Пробата трябва да бъде поне 40 ml, за да се използва. Кръвта е тип HLA и култивирана. Незрели човешки кръвни клетки от пъпна връв с висока способност за пролиферация, размножаване извън тялото и оцеляване след трансплантация могат да се съхраняват замразени за повече от 45 години, след което след размразяване е вероятно да останат ефективни за клинична трансплантация. Банки за кръв от пъпна връв съществуват по целия свят, като само в Съединените щати има повече от 30 и много повече частни банки. Националният здравен институт на САЩ спонсорира програма за изследване на трансплантацията на кръв от пъпна връв. Нюйоркският кръвен център има плацентарна кръвна програма, а Националният регистър на донорите на костен мозък има своя собствена изследователска програма.

Основно тази област се развива активно в САЩ, Западна Европа, Япония и Австралия. В Русия това само набира скорост, най-известната е хемобанката на Института по обща генетика (Москва). Броят на трансплантациите се увеличава всяка година и около една трета от пациентите вече са възрастни. Около две трети от трансплантациите се извършват на пациенти с левкемия, а около една четвърт - на пациенти с генетични заболявания. Частни банки за кръв от пъпна връв предлагат услугите си на двойки, очакващи раждането на дете. Те съхраняват кръв от пъпна връв за бъдеща употреба от донора или неговото семейство. Обществените банки за кръв от пъпна връв осигуряват ресурси за трансплантации от несвързани донори. Кръвта от пъпна връв и кръвта на майката се типизират според HLA антигени, проверяват се за липса на инфекциозни заболявания, определя се кръвна група и тази информация се съхранява в медицинската история и фамилната история на майката.

В момента се провеждат активни изследвания в областта на размножаването на стволови клетки, съдържащи се в единица кръв от пъпна връв, което ще позволи използването й при по-големи пациенти и ще позволи по-бързо присаждане на стволови клетки. Възпроизвеждането на стволови клетки от кръв от пъпна връв става с помощта на растежни фактори и хранене. Разработено от ViaCell Inc. технология, наречена селективна амплификация, прави възможно увеличаването на популацията на СК в кръвта от пъпна връв средно 43 пъти. Учени от ViaCell и университета в Дюселдорф в Германия описаха нова, наистина плурипотентна популация от човешки кръвни клетки от пъпна връв, която те нарекоха USSCs - неограничени соматични стволови клетки (Kogler et al 2004). Както in vitro, така и in vivo, USSC показват хомогенна диференциация на остеобласти, хондробласти, адипоцити и неврони, експресиращи неврофиламенти, протеини на натриевия канал и различни невротрансмитерни фенотипове. Въпреки че тези клетки все още не са използвани в терапията с човешки клетки, USSC от кръв от пъпна връв могат да възстановят различни органи, включително мозъка, костите, хрущялите, черния дроб и сърцето.

Друга важна област на изследване е изследването на способността на СК от кръв от пъпна връв да се диференцират в клетки от различни тъкани, в допълнение към хематопоетичните, и установяването на подходящи СК линии. Изследователи от Университета на Южна Флорида (USF, Тампа, Флорида) използваха ретиноева киселина, за да индуцират стволови клетки от кръв от пъпна връв да се диференцират в нервни клетки, което беше демонстрирано на генетично ниво чрез ДНК анализ. Тези резултати показват възможността за използване на тези клетки за лечение на невродегенеративни заболявания. Кръвта от пъпна връв за тази работа е предоставена от родителите на детето; Той беше обработен от най-модерната лаборатория CRYO-CELL и фракционираните замразени клетки бяха прехвърлени на учени от USF. Доказано е, че кръвта от пъпната връв е източник на много по-разнообразни прогениторни клетки, отколкото се смяташе досега. Може да се използва за лечение на невродегенеративни заболявания, включително в комбинация с генна терапия, травми и генетични заболявания. В близко бъдеще ще бъде възможно да се събира кръв от пъпна връв от деца, родени с генетични дефекти, да се използва генно инженерство за коригиране на дефекта и да се връща тази кръв на детето.

В допълнение към самата кръв от пъпна връв е възможно да се използват клетки от пъпна връв и периваскуларни клетки като източник на мезенхимни стволови клетки. Учени от Института по биоматериали и биомедицинско инженерство на Университета на Торонто (Торонто, Канада) са открили, че желеобразната съединителна тъкан, обграждаща кръвоносните съдове на пъпната връв, е богата на мезенхимни стволови клетки - прекурсори и може да се използва за производство на голям брой от тях за кратко време. Периваскуларните (заобикалящи кръвоносните съдове) клетки често се изхвърлят, тъй като фокусът обикновено е върху кръвта от пъпна връв, в която мезенхимните клетки се срещат при честота само една на 200 милиона. Но този източник на прогениторни клетки, който им позволява да се размножават, може значително да подобри трансплантациите на костен мозък.

Успоредно с това текат изследвания на вече откритите и търсене на нови начини за получаване на СК на възрастни хора. Те включват: млечни зъби, мозък, млечни жлези, мазнини, черен дроб, панкреас, кожа, далак или по-екзотичен източник - SC на невралния кръст от космени фоликули на възрастни. Всеки от тези източници има своите предимства и недостатъци.

Докато продължава дебатът относно етичния и терапевтичен потенциал на ембрионалните и възрастни SCs, е открита трета група клетки, които играят ключова роля в развитието на тялото и са способни да се диференцират в клетки от всички основни типове тъкани. Клетките на VENT (вентрално емигрираща неврална тръба) са уникални мултипотентни клетки, които се отделят от невралната тръба в началото на ембрионалното развитие, след като тръбата се затвори, за да образуват мозъка (Dickinson et al 2004). След това VENT клетките се движат по нервните пътища, като в крайна сметка завършват пред нервите и се разпръскват из цялото тяло. Те се придвижват заедно с черепните нерви към определени тъкани и се диспергират в тези тъкани, диференцирайки се в клетки на основните четири вида тъкани - нервна, мускулна, съединителна и епителна. Ако VENT клетките играят роля във формирането на всички тъкани, може би най-вече във формирането на връзки между централната нервна система и други тъкани - като се има предвид как тези клетки се движат пред нервите, сякаш им показват пътя. Нервите могат да се ръководят от определени знаци, останали след диференциацията на VENT клетките. Тази работа е извършена върху ембриони на пилета, патици и пъдпъдъци и се планира да бъде повторена в миши модел, който позволява подробни генетични изследвания. Тези клетки могат да се използват за изолиране на човешки клетъчни линии.

Друга, напреднала и най-обещаваща област е наномедицината. Въпреки факта, че политиците обърнаха голямо внимание на всичко, което има частица „нано“ в името си само преди няколко години, тази посока се появи доста отдавна и вече бяха постигнати определени успехи. Повечето експерти смятат, че тези методи ще станат основни през 21 век. Американският Национален институт по здравеопазване включи наномедицината в петте приоритетни области за развитие на медицината през 21 век, а Националният институт по рака на САЩ ще прилага постиженията на наномедицината при лечението на рак. Робърт Фрейтос (САЩ), един от основателите на теорията за наномедицината, дава следната дефиниция: „Наномедицината е наука и технология за диагностициране, лечение и предотвратяване на заболявания и наранявания, намаляване на болката, както и запазване и подобряване на човешкото здраве с помощта на молекулярни технически средства и научни познания за молекулярната структура на човешкото тяло." Ерик Дрекслър, класик в областта на нанотехнологичните разработки и прогнози, назовава основните постулати на наномедицината:

1) не наранявайте тъканите механично;

2) не увреждат здравите клетки;

3) не предизвикват странични ефекти;

4) лекарствата трябва да се приемат независимо:

Усещам;

Планирам;

действайте.

Най-екзотичният вариант са така наречените нанороботи. Сред проектите на бъдещи медицински нанороботи вече има вътрешна класификация на макрофагоцити, респироцити, клотоцити, васкулоиди и други. Всички те са по същество изкуствени клетки, главно човешки имунитет или кръв. Съответно тяхната функционална цел пряко зависи от това какви клетки заместват. В допълнение към медицинските нанороботи, които засега съществуват само в съзнанието на учените и отделни проекти, по света вече са създадени редица технологии за индустрията на наномедицината. Те включват: целенасочена доставка на лекарства до болните клетки, диагностика на заболявания с помощта на квантови точки, лаборатории на чип, нови бактерицидни агенти.

Като пример, нека цитираме разработките на израелски учени в областта на лечението на автоимунни заболявания. Обект на тяхното изследване беше протеиновата матрична металопептидаза 9 (MMP9), която участва във формирането и поддържането на извънклетъчния матрикс - тъканни структури, които служат като рамка, върху която се развиват клетките. Тази матрица осигурява транспортирането на различни химикали – от хранителни вещества до сигнални молекули. Стимулира растежа и пролиферацията на клетките на мястото на увреждане. Но протеините, които го образуват, предимно MMP9, когато избягат от контрола на протеини, инхибиращи тяхната активност - ендогенни инхибитори на металопротеиназите (TIMPS), могат да станат причина за развитието на някои автоимунни заболявания.

Изследователите са се заели с въпроса как тези протеини могат да бъдат „умиротворени“, за да спрат автоимунните процеси още при източника. Досега при решаването на този проблем учените се фокусираха върху намирането на химикали, които селективно блокират работата на MMPS. Този подход обаче има сериозни ограничения и сериозни странични ефекти - и биолозите от групата Irit Sagi решиха да подходят към проблема от синята страна. Те решават да синтезират молекула, която, когато бъде въведена в тялото, ще стимулира имунната система да произвежда антитела, подобни на протеините TIMPS. Този значително по-фин подход осигурява най-висока прецизност: антителата ще атакуват MMPS много порядъци по-селективно и по-ефикасно от всички химически съединения.

И учените успяха: те синтезираха изкуствен аналог на активното място на протеина MMPS9: цинков йон, координиран от три хистидинови остатъка. Неговото инжектиране в лабораторни мишки доведе до производството на антитела, които действат точно по същия начин, по който действат протеините TIMPS: чрез блокиране на навлизането в активното място.

Светът преживява бум на инвестициите в наноиндустрията. Повечето от инвестициите в нанотехнологиите идват от САЩ, ЕС, Япония и Китай. Броят на научните публикации, патенти и списания непрекъснато нараства. Има прогнози за създаването на стоки и услуги на стойност 1 трилион долара до 2015 г., включително създаването на до 2 милиона работни места.

В Русия Министерството на образованието и науката създаде Междуведомствен научно-технически съвет по проблема с нанотехнологиите и наноматериалите, чиято дейност е насочена към поддържане на технологичен паритет в бъдещия свят. За развитието на нанотехнологиите като цяло и наномедицината в частност. Подготвя се приемането на федерална целева програма за тяхното развитие. Тази програма ще включва обучението на редица специалисти в дългосрочен план.

Постиженията на наномедицината ще станат достъпни, според различни оценки, едва след 40-50 години. Самият Ерик Дрекслър определя цифрата 20-30 години. Но като се има предвид мащабът на работата в тази област и количеството пари, инвестирани в нея, все повече анализатори изместват първоначалните си оценки надолу с 10-15 години.

Най-интересното е, че такива лекарства вече съществуват, те са създадени преди повече от 30 години в СССР. Импулсът за изследванията в тази насока беше откриването на ефекта на преждевременното стареене на тялото, което се наблюдаваше широко във военните, особено в стратегическите ракетни сили, екипажите на атомни подводни ракетоносци и пилотите на бойната авиация. Този ефект се изразява в преждевременно разрушаване на имунната, ендокринната, нервната, сърдечно-съдовата, репродуктивната системи и зрението. Тя се основава на процеса на потискане на протеиновия синтез. Основният въпрос, пред който са изправени съветските учени, е: "Как да възстановим пълния синтез?" Първоначално е създадено лекарството "Тимолин", направено на базата на пептиди, изолирани от тимуса на млади животни. Това беше първото в света лекарство за имунната система. Тук виждаме същия принцип, който е в основата на процеса на производство на инсулин в началните етапи на разработване на методи за лечение на диабет. Но изследователите от отдела по структурна биология на Института по биоорганична химия, ръководен от Владимир Хавинсон, не спряха дотук. В лабораторията за ядрено-магнитен резонанс са определени пространствената и химичната структура на пептидната молекула от тимуса. Въз основа на получената информация е разработен метод за синтез на къси пептиди, които имат определени свойства, подобни на естествените. Резултатът е създаването на серия от лекарства, наречени цитогени (други възможни имена: биорегулатори или синтетични пептиди; посочени в таблицата).

Списък на цитогените

Име	Структура	Посока на действие
		Имунна система и процес на регенерация
Кортаген		Централна нервна система
кардиоген		Сърдечно-съдовата система
		Храносмилателната система
Епиталон		Ендокринна система
Простамакс		Пикочно-половата система
Панкраген		Панкреас
Бронхоген		Бронхопулмонална система

Когато Институтът по биорегулация и геронтология в Санкт Петербург проведе експерименти с мишки и плъхове (приемът на цитоген започва през втората половина на живота), се наблюдава увеличение на живота с 30-40 %. Впоследствие беше извършено изследване и постоянно наблюдение на здравословното състояние на 300 възрастни хора, жители на Киев и Санкт Петербург, които приемаха цитоген на курсове два пъти годишно. Данните за тяхното благосъстояние бяха сравнени с регионалната статистика. Те наблюдават 2-кратно намаляване на смъртността и общо подобряване на благосъстоянието и качеството на живот. Като цяло, за 20 години използване на биорегулатори, повече от 15 милиона души са преминали през терапевтични мерки. Ефективността на използването на синтетични пептиди беше постоянно висока и, което е по-важно, не беше регистриран нито един случай на нежелана или алергична реакция. Лабораторията получава награди от Министерския съвет на СССР, авторите получават извънредни научни звания, докторски степени и картбланш в научната работа. Цялата извършена работа е защитена с патенти, както в СССР, така и в чужбина. Резултатите, получени от съветски учени, публикувани в чуждестранни научни списания, опровергаха международно признатите норми и ограничения, което неминуемо породи съмнения сред експертите. Тестове в Националния институт по стареене на САЩ потвърдиха високата ефективност на cytogenes. При експериментите се наблюдава увеличение на броя на клетъчните деления с добавяне на синтетични пептиди в сравнение с контролата с 42,5 %. Защо тази линия лекарства все още не е въведена на международния пазар на продажби, като се има предвид липсата на чуждестранни аналози и този приоритет е временен, е голям въпрос. Може би това трябва да бъде попитано от ръководството на RosNano, което в момента контролира всички разработки в областта на нанотехнологиите. Повече за тези развития можете да научите в документалния филм „Богоявление. Наномедицина и границата на човешкия вид” от Владислав Биков, киностудия „Просвет”, Русия, 2009 г.

За да обобщим, можем да бъдем убедени, че човешката регенерация е реалност на нашите дни. Вече са събрани много данни, които разрушават дълбоко вкоренените стереотипи, наложили се в общественото мнение. Разработени са много различни техники за осигуряване на изцеление от болести, считани преди за нелечими поради техните дегенеративни свойства, както и успешно и пълно възстановяване на увредени или дори напълно изгубени органи и тъкани. Ние непрекъснато „полираме” досегашните и търсим нови и нови начини и средства за решаване на най-сложните проблеми на регенеративната медицина. Всичко, което вече е разработено сега, понякога учудва нашето въображение, помитайки всички наши обичайни представи за света, за себе си, за нашите възможности. В същото време си струва да осъзнаем, че описаното в тази статия е само малка част от научните знания, натрупани в момента. Работата продължава и е напълно възможно всички факти, представени тук, към момента на публикуване на статията, вече да са остарели или напълно неуместни и дори погрешни, както често се е случвало в историята на науката: това, което в даден момент е било смятан за неизменен В интерес на истината, в рамките на една година това може да се окаже заблуда. Във всеки случай фактите, представени в статията, вдъхват надежда за светло, щастливо бъдеще.

Библиография

1. Популярна механика [Електронен ресурс]: електронна версия, 2002-2011 г. - Режим на достъп: http://www.popmech.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
2. Уебсайт на Националния институт по здравеопазване (NIH), САЩ [Електронен ресурс]: официален уебсайт на NIH на САЩ, 2011 г. - Режим на достъп: http://stemcells.nih.gov/info/health/asp. (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
3. База от знания по биология на човека [Електронен ресурс]: Разработване и внедряване на база от знания: доктор на биологичните науки, професор Александров А.А., 2004-2011 г. - Режим на достъп: http://humbio.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари, 2012 г.).
4. Център за медико-биологични технологии [Електронен ресурс]: офици. Сайт - М., 2005. - Режим на достъп: http://www.cmbt.su/eng/about/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
5. 60 упражнения от Валентин Дикул + Методи за активиране на вътрешните резерви на човек = вашето 100% здраве / Иван Кузнецов - М.: AST; Санкт Петербург: Сова, 2009. - 160 с.
6. Наука и живот: месечно научно-популярно списание, 2011. - № 4. - С. 69.
7. Търговска биотехнология [Електронен ресурс]: онлайн журнал - Режим на достъп: http://www.cbio.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
8. Фондация "Вечна младост" [Електронен ресурс]: научно-популярен портал, 2009 г. - Режим на достъп: http://www.vechnayamolodost.ru/ (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).
9. Магията на мозъка и лабиринтите на живота / Н.П. Бехтерев. - 2-ро изд., доп. - М.: AST; Санкт Петербург: Сова, 2009. - 383 с.
10. Нанотехнологии и наноматериали [Електронен ресурс]: федерален интернет портал, 2011 г. - Режим на достъп: http://www.portalnano.ru/read/tezaurus/definitions/nanomedicine (20 ноември 2011 г. - 15 февруари 2012 г.).

Библиографска връзка

Бадердинов Р.Р. ВЪЗСТАНОВЯВАНЕТО НА ЧОВЕКА – РЕАЛНОСТТА НА НАШИТЕ ДНИ // Напредъкът на съвременната естествена наука. – 2012. – № 7. – С. 8-18;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30279 (дата на достъп: 13.12.2019 г.). Предлагаме на вашето внимание списания, издадени от издателство "Академия за естествени науки"

Превод от китайски Елена Буянова

Човешкото тяло има мощни сили за възстановяване на здравето.

Когато нивото на енергийните запаси е кръв и ци– има тенденция да намалява, тези сили са в потиснато състояние, тялото оставя възстановяването на здравето и многобройните щети и наранявания за по-късно.

И едва когато нивото на кръвта и чи се повиши, тялото започва справяне с висящи проблеми. През този период могат да се появят различни симптоми. Според съвременните представи тези симптоми се възприемат като заболяване.

Често проблемите започват, след като човек организира ежедневието си и си почива повече. Това е, когато внезапно се появят неприятни симптоми и изглежда, че болестта е започнала.

Класически пример: Човек се пенсионира, наслаждава се на спокойствие и релаксация, но след известно време на спокоен, премерен живот се появяват някои неприятни симптоми, той отива в болницата, подлага се на преглед и лекарят му диагностицира заболяване. И след това човекът е завинаги обвързан с болницата.

Предполагам, че много заболявания на пенсионерите всъщност са само признаци, че тялото работи за възстановяване на здравето.

Професор Wu Qingzhong е популяризатор на традиционната китайска медицина, автор на бестселъра „Инструкции за използване на човешкото тяло“, продаден в над 3 милиона копия по света. Той систематично очертава основите на китайската медицина, които е преосмислил, и своя подход към превенцията и лечението на често срещаните хронични заболявания.