Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Клеточные источники регенерации




Процесс регенерации нельзя объяснить, не решив вопроса о происхождении клеток, которые дают начало регенерирующей структуре. В литературе указывается на три источника клеток для регенерации.

1. Наличие малодифференцированных клеток, сохранившихся в ходе эмбриогенеза (стволовые, камбиальные). Предполагается, что небольшая часть стволовых клеток сохраняется в виде резерва во взрослом организме. Однако отчетливо такой способ регенерации доказан для низших животных – кишечнополостных и червей. У кишечнополостных есть интерстициальные клетки, расположенные в обоих зародышевых листках поблизости от базальной мембраны. Это резервные камбиальные элементы, которые при регенерации скапливаются вблизи раневой поверхности, и из них могут возникать все остальные типы клеток. Например, у гидры из них возникают эпителиально-мышечные, нервные, железистые и стрекательные клетки. У плоских червей источником регенерационного материала служат необласты.

2. Трансдифференцировка и метаплазия при регенерации. При трансдифференцировке происходит превращение одного типа клеток в другие, а при метаплазии происходит превращение одного зародышевого листка в производные другого. Подобные процессы описаны у кольчатых червей, немертин, кишечнополостных, асцидий. Явление метаплазии наблюдается при регенерации у асцидий. Доказано, что целая асцидия может восстановиться из участка жаберной корзинки, которая является органом эктодермального происхождения. Трансдифференцировки, не выходящие за пределы одного зародышевого листка, довольно широко распространены среди позвоночных животных. Например, у хвостатых амфибий и осетровых рыб удаленная сетчатка глаза может регенерировать из клеток пигментного эпителия и цилиарного зачатка. В этом случае происходит глубокая перестройка клеток, которая заключается в пробуждении в них митотической активности, а затем и синтеза белков, специфичных для сетчатки.

3. Дедифференцировка клеток дефинитивных тканей – это путь образования малодифференцированных клеток с последующей редифференцировкой. Этот способ хорошо продемонстрирован на примере регенерации конечности хвостатых амфибий. При ампутации конечности происходит повреждение многих типов тканей – эпителия, соединительной, мышечной и костной тканей. После ампутации конечности эпидермис наползает на рану и закрывает ее. В результате наступает дедифференцировка структур: от мышц и кости отщепляются клетки, они теряют типичное для них строение. В последующем к этим клеткам присоединяются клетки соединительной ткани и кожа, которая образует компактную белую массу – бластему. У поврежденного конца конечности скапливается большая масса новых клеток, образовавшаяся из дедифференцированных структур. После достижения бластемой определенного размера дедифференцировка костей и мышц прекращается. Бластема активно растет за счет размножения клеток, вначале она имеет коническую форму, затем кончик ее уплощается в дорзовентральном направлении. На конце бластемы появляются зачатки пальцев, а клетки внутри дают зачатки костей и мышц (редифференциация). За органогенезом следует гистологическая дифференциация. Конечность растет, достигает нормальных размеров, ее рост прекращается, и она становится неотличимой от обычной. Для нормального процесса регенерации необходимо сохранение иннервации. Нерв необходим только для начала регенерации. Если у соломандры перерезать нерв, идущий к конечности, то бластема не образуется и конечность не регенерирует. Если же регенерация началась, то нерв можно перерезать без ущерба для протекания данного процесса. Оказалось, что можно подвести конец нерва к разрезу в коже недалеко от конечности, тогда образуется бластема и конечность возникает в новом месте. Стимулом для образования конечности может служить не обычный импульс, а какой-то продукт нейросекреции, способствующий росту. С другой стороны, регенерацию можно подавить, облучив бластему рентгеновскими лучами (около 7 тыс. рентген). В этом случае бластема рассасывается.

Но если такую же дозу получает нормальная конечность, то никакого видимого действия она не произведет: не изменяется ни внешний вид конечности, ни ее функция. Если же через несколько месяцев облученную конечность ампутировать, то регенерация не последует. По-видимому, рентгеновские лучи вызывают существенные изменения какого-то важного свойства клеток. Возникает вопрос: почему регенерация возникает у одних видов и отсутствует даже у близкородственных (например, у тритонов конечность регенерирует, а у лягушек нет)? Никакого теоретического обоснования этому факту нет. Наоборот, исследование ранних стадий развития показало, что регенерацию можно стимулировать у животных, у которых она в норме не происходит. При изучении эмбрионального развития мы видели, что для каждого этапа нужен стимул. Например, для развития яйца необходимо проникновение сперматозоида, развитие нервной системы стимулируется действием хордо-мезодермального зачатка. Применив идею стимуляции, удалось вызвать регенерацию конечности лягушки. Обычно у лягушки после ампутации конечность заживает, и бластема не образуется. Но если стимулировать раненую конечность солевым раствором, то бластема образуется, и конечность регенерирует. Следовательно, в норме у лягушек регенерация блокирована. Природа этого блока заключается в том, что у лягушки после ампутации эпидермис и дерма (собственно-соединительная ткань кожи) быстро затягивают рану. Раствор соли не дает возможности клеткам дермы мигрировать в область раны, и она остается открытой. Рана прикрывается только эпидермисом, и в этом случае конечность регенерирует. С другой стороны, если ампутированную конечность хвостатой амфибии (тритона) закрыть дермой, то регенерация не происходит. В норме у хвостатых амфибий рана закрывается только слоем эпидермиса. Следовательно, при заживлении с участием эпидермиса регенерационная способность не утрачивается, а заживление с участием соединительной ткани создает задержку размножения и роста клеток. Если эту задержку снять с помощью химических реагентов, то можно достичь регенерации даже у тех животных, которые в норме не регенерируют.

Растения обладают значительно большей способностью к регенерации, чем животные. Например, дерево можно получить из укорененной ветки. Это связано с тем, что у растений сохраняются участки эмбриональной ткани, которые обладают способностью к образованию клеток разных типов. Эмбриональная ткань представлена камбием, расположенным под корой, и меристемой, находящейся в кончиках стебля, корней и почках. Организатором, регулирующим образование той или иной ткани, являются растительные гормоны.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое регенерация?

2. Дайте понятие о физиологической регенерации. Охарактеризуйте ее уровни.

3. Что такое репаративная регенерация и в каких формах она существует?

4. В чем заключается явление полярности в регенерации?

5. Назовите источники клеток для регенерации.

6. Почему у хвостатых амфибий происходит регенерация конечностей, а у бесхвостых – нет?

7. Почему растения больше способны к регенерации, чем животные?

ЛИТЕРАТУРА

Основная

Белоусов, Л.В.Основы общей эмбриологии / Л.В. Белоусов. – М.: МГУ, 1993.

Голиченков, В.А. Эмбриология / В.А. Голиченков, Е.А. Иванов,
Е.Н. Никерясова. – М.: Academia, 2004.

Голиченков, В.А. Практикум по эмбриологии / В.А. Голиченков, М.Л. Семенова. – М.: Academia, 2004.

Лешко, А.А. Биология индивидуального развития: практикум /
А.А. Лешко, Г.А. Лешко. – Витебск: УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2009.

Маслова, Г.Т. Биология развития: ранние стадии: курс лекций /
Г.Т. Маслова, А.В. Сидоров. – Минск: БГУ, 2009.

Маслова, Г.Т. Биология развития: основы сравнительной эмбриологии: курс лекций / Г.Т. Маслова, А.В. Сидоров. – Минск: БГУ, 2009.

Токин, Б.П. Общая эмбриология / Б.П. Токин. – М.: Высш. школа, 1987.

 

Дополнительная

Алмазов, И.В. Атлас по гистологии и эмбриологии / И.В. Алмазов, Л.С. Сутулов. – М.: Медицина, 1978.

Антипчук, Ю.П. Гистология с основами эмбриологии / Ю.П. Антип-чук. – М.: Просвещение, 1973.

Белоусов, Л.В. Основы общей эмбриологии / Л.В. Белоусов. М., 2005.

Волькович, Э.И. Общая и медицинская эмбриология / Э.И. Волькович и [др.]. – Ростов н/Д: Феникс, 2008.

Дондуа, А.К. Биология развития / А.К. Дондуа. – СПб.: Изд-во
С.-Петербург. ун-та, 2005. – Т. 1, 2.

Иванова-Казас, О.М. Практикум по эмбриологии / О.М. Иванова-Казас. – Л., 1986.

Кноррэ, Б. Краткий очерк эмбриологии человека / Б. Кноррэ. – М.: Медицина, 1967.

Лешко, А.А. Общая гистология с основами эмбриологии / А.А. Лешко, Г.А. Лешко. – Витебск: УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2008.

Мануилова, Н.А. Гистология с основами эмбриологии / Н.А. Мануилова. – М.: Просвещение, 1973.

Маслова, Г.Т. Краткий атлас по биологии индивидуального развития (с приложением CD) / Г.Т. Маслова, А.В. Сидоров. – Минск: БГУ, 2008.

Новиков, А.И. Руководство к лабораторным занятиям по гистологии с основами эмбриологии / А.И. Новиков, Е.С. Святенко. – М.: Просвещение, 1984.

Рябов, К.П. Гистология с основами эмбриологии / К.П. Рябов. – Минск: Вышэйшая школа, 1990.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ ……………………………………………………….  
   
РАЗВИТИЕ ИГЛОКОЖИХ …………………………………………...  
   
РАЗВИТИЕ ЛАНЦЕТНИКА ………………………………………….  
   
РАЗВИТИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ, КРУГЛОРОТЫХ И ХРЯЩЕВЫХ ГАНОИДОВ ……………………………………………………………  
   
РАЗВИТИЕ РЫБ ……………………………………………………….  
   
РАЗВИТИЕ РЕПТИЛИЙ И ПТИЦ …………………………………...  
   
РАЗВИТИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ………………………………….  
   
ОСОБЕННОСТИ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕКА ….  
   
РЕГЕНЕРАЦИЯ ………………………………………………………..  
   
ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………  

Учебное издание

ЛЕШКО Александр Антонович

КОХАНСКАЯ Светлана Петровна

ЛЕШКО Галина Аркадьевна

БИОЛОГИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ:





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3841 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2246 - | 2055 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.