Процесът на регенерация на клетките: как и защо се случва. Регенерация на кожата: как да ускорим възстановяването на тъканите

Защо човек не може да възстанови изгубени части от тялото си? Защо сме по-лоши от гущерите?

Учените отдавна се опитват да разберат как земноводните, като тритони и саламандри, регенерирамотрязани опашки, крайници, челюсти. Нещо повече, тяхното увредено сърце, очни тъкани и гръбначен мозък се възстановяват. Методът, използван от земноводните за самовъзстановяване, стана ясен, когато учените сравниха регенерацията на зрели индивиди и ембриони. Оказва се, че в ранните етапи на развитие клетките на бъдещото същество са незрели, съдбата им може да се промени.

Това показаха експерименти върху ембриони на жаби. Когато ембрионът има само няколкостотин клетки, парче тъкан, предназначено да стане кожа, може да бъде изрязано от него и поставено в област на мозъка. И тази тъкан ще стане част от мозъка. Ако такава операция се извърши върху по-зрял ембрион, тогава кожните клетки все още се развиват в кожа - точно в средата на мозъка. Защото съдбата на тези клетки вече е предопределена.

За повечето организми клетъчната специализация, която кара една клетка да стане клетка на имунната система, а друга, да речем, част от кожата, е еднопосочен път и клетките се придържат към своята „специализация“ до смъртта.

А клетките на земноводните са в състояние да върнат времето назад и да се върнат към момента, в който дестинацията може да се е променила. И ако тритон или саламандър загуби крак, в увредената област на тялото клетките на костите, кожите и кръвта се превръщат в клетки без отличителни черти. Цялата тази маса от вторично "новородени" клетки (нарича се бластема) започва да се дели интензивно. И в съответствие с нуждите на „текущия момент” се превръщат в клетки от кости, кожа, кръв... За да се превърнат в нова лапа накрая. По-добре от преди.

Какво ще кажете за човек? Известни са само два вида клетки регенерирам, са кръвни клетки и чернодробни клетки. Но тук принципът на регенерация е различен. Когато се развива ембрион на бозайник, малко клетки остават извън процеса на специализация. Това са стволови клетки. Те имат способността да попълват кръвта или умиращите чернодробни клетки. Костният мозък също съдържа стволови клетки, които могат да се превърнат в мускулна тъкан, мастна тъкан, кост или хрущял, в зависимост от това какви хранителни вещества са им дадени. Поне в кювети.

Ако инжектирате клетки от костен мозък в кръвта на мишки с увредени мускули, тези клетки се събират на мястото на нараняване и го изправят. Но това, което важи за мишките, не важи за хората. Уви, мускулната тъкан на възрастен не се възстановява.

И някои мишки могат

Има ли шанс човешкото тяло да придобие способността регенерирайте липсващи части? Или това е просто научна фантастика?
Съвсем наскоро учените твърдо знаеха, че бозайниците не могат да се регенерират. Всичко се промени напълно неочаквано и, както често се случва в науката, напълно случайно. Имунологът от Филаделфия Хелън Хебър-Кац веднъж даде на своя лаборант рутинна задача: пробийте ушите на лабораторни мишки, за да ги обозначите. Няколко седмици по-късно Хебър-Кац дойде при мишките с готови етикети, но ... тя не намери дупки в ушите. Естествено, докторът се скара на лаборанта си и въпреки клетвите му тя сама се зае с въпроса. Минаха няколко седмици - и удивените очи на учените бяха представени с най-чистите миши уши без никакъв намек за зараснала рана.

Този странен случай накара Herber-Katz да направи напълно невероятно предложение: какво ще стане, ако мишките просто регенерират тъкан и хрущял, за да запълнят дупки, от които не се нуждаят? При по-внимателно изследване се оказа, че в увредените участъци на ушите има бластема - същите неспециализирани клетки като при земноводните. Но мишките са бозайници, те не трябва да имат тази способност...

Какво ще кажете за други части на тялото? Д-р Хебър-Кац отряза парче от опашката на мишка и ... получи 75 процента регенерация!
Може би очаквате, че сега ще ви кажа как лекарят отряза лапата на мишката ... Напразно. Причината е очевидна. Без каутеризация мишката просто ще умре от масивна кръвозагуба, много преди регенерацията на изгубения крайник да е започнала (ако изобщо е започнала). А каутеризацията изключва появата на бластема. Толкова завършен списък със способности за регенерацияКац мишките не могат да бъдат идентифицирани. Това обаче вече е много.

Но само, за бога, не режете опашките на домашните си мишки! Защото в лабораторията във Филаделфия живеят специални домашни любимци – с увредена имунна система. И Хебер-Кац направи следния извод от експериментите си: регенерацията е присъща само на животни с унищожени Т-клетки (клетки на имунната система).

А земноводните, между другото, изобщо нямат имунна система. Така че именно в имунната система се корени ключът към този феномен. Бозайниците имат същите гени, необходими за регенерацията на тъканите, като земноводните, но Т-клетките не позволяват на тези гени да работят.

Д-р Хебер-Кац вярва, че организмите първоначално са имали два начина за излекуване от рани – имунната система и регенерация. Но в хода на еволюцията и двете системи станаха несъвместими една с друга - и аз трябваше да избера. Въпреки че на пръв поглед регенерацията може да изглежда като най-добрият избор, Т-клетките са по-спешни за нас. Все пак те са основното оръжие на организма срещу туморите. Какъв е смисълът да можеш да възстановиш изгубената си ръка, ако в същото време раковите клетки процъфтяват в тялото ти?
Оказва се, че имунната система, предпазвайки ни от инфекции и рак, в същото време потиска способността ни да се „самовъзстановяваме“.

Върху коя клетка да щракнете

Дорос Платика, главен изпълнителен директор на базираната в Бостън Онтогени, е уверен, че един ден ще можем да започнем процеса регенерация, дори и да не разбираме всичките му подробности докрай. Нашите клетки носят вродената способност да растат нови части на тялото, точно както са правили по време на вътреутробното развитие. Инструкциите за отглеждане на нови органи са записани в ДНК на всяка наша клетка, просто трябва да ги накараме да „включат“ способността си и тогава процесът ще се оправи сам.

Специалисти по онтогенеза работят върху създаването на инструменти, които включват регенерация. Първият вече е готов и скоро може да бъде разрешен за продажба в Европа, САЩ и Австралия. Това е растежен фактор, наречен OP1, който стимулира растежа на нова костна тъкан. OP1 ще помогне за лечение на сложни фрактури, при които две части от счупена кост са силно разместени и следователно не могат да зараснат. Често в такива случаи крайникът се ампутира. Но OP1 стимулира костната тъкан, така че да започне да расте и да запълни празнината между частите на счупената кост.

Всичко, което лекарите трябва да направят, е да дадат сигнал на костните клетки да „растат“ и да уведомят тялото от колко кост се нуждае и къде. Ако се открият такива сигнали за растеж за всички типове клетки, може да се отгледа нов крак с няколко инжекции.

Кога бутът става зрял?

Вярно е, че има няколко капана по пътя към такова светло бъдеще. Първо, стимулация клетки за регенерацияможе да доведе до рак. Земноводните, които нямат имунна защита, иначе са защитени срещу рак чрез отглеждане на нови части от тялото вместо тумори. Но клетките на бозайниците се поддават толкова лесно на неконтролирано свлачищно делене...

Друг капан е проблемът с времето. Когато на ембрионите започват да растат крайници, химикалите, които диктуват формата на новия крайник, лесно се разпределят в малкото тяло. При възрастните разстоянието е много по-голямо. Можете да разрешите този проблем, като оформите много малък крайник и след това започнете да го отглеждате. Точно това правят тритоните. Отнема им само няколко месеца, за да им порасне нов крайник, но ние сме малко по-големи. Колко време отнема на човек да порасне нов крак до нормалния му размер? Лондонският учен Джереми Брокс смята, че най-малко 18 години ...

Но Платика е по-оптимистично настроен: „Не виждам причина защо не можете да израснете нов крак за няколко седмици или месеци.“ И така, кога лекарите ще могат да предложат на хората с увреждания нова услуга – отглеждане на нови крака и ръце? Платика казва, че след пет години.

Невероятен? Но ако някой беше казал преди пет години, че ще клонира човек, никой нямаше да му повярва... Но тогава имаше овцата Доли. И днес, забравяйки за удивителността на самата операция, ние обсъждаме съвсем друг проблем - имат ли правителствата право да спират научните изследвания? И да принуди учените да търсят парче извънтериториален океан за уникален експеримент? Въпреки че има напълно неочаквани превъплъщения. Например стоматология. Би било хубаво, ако изгубените зъби израснат отново ... Това са постигнали японски учени.

Системата за тяхното лечение, според ИТАР-ТАСС, се основава на гените, които отговарят за растежа на фибробластите - самите тъкани, които растат около зъбите и ги държат. Според учените те първо са тествали метода си върху куче, което преди това е развило тежка форма на пародонтоза. Когато всички зъби паднаха, засегнатите области бяха третирани с вещество, което включваше същите тези гени и агар-агар, кисела смес, която осигурява хранителна среда за клетъчно възпроизвеждане. Шест седмици по-късно зъбите на кучето избухнаха. Същият ефект е наблюдаван при маймуна с изсечени в земята зъби. Според учените техният метод е много по-евтин от протезирането и за първи път позволява на огромен брой хора да върнат зъбите си в буквалния смисъл. Особено като се има предвид, че след 40 години склонност към пародонтоза се среща при 80 процента от населението на света.

Хората винаги са били изумени от невероятните свойства на животинското тяло. Такива свойства на тялото като регенерация на органи, възстановяване на изгубени части от тялото, способност за промяна на цвета и дълго време без вода и храна, остро зрение, съществуване в невероятно трудни условия и т.н. В сравнение с животните изглежда, че те не са наши „по-малки братя“, а ние сме техни.

Но се оказва, че човешкото тяло не е толкова примитивно, колкото може да ни изглежда на пръв поглед.

Регенерация на човешкото тяло

Клетките в нашето тяло също се актуализират. Но как става обновяването на клетките на човешкото тяло? И ако клетките непрекъснато се обновяват, тогава защо идва старостта, а не трае вечната младост?

Шведски невролог Йонас Фризенустанови, че всеки възрастен е средно на петнадесет години и половина.

Но ако много части от тялото ни непрекъснато се актуализират и в резултат на това се оказват много по-млади от собственика си, тогава възникват някои въпроси:

• Например, защо кожата не остава гладка и розова през цялото време, като на бебе, ако горният слой на кожата е винаги на две седмици?
• Ако мускулите са на около 15 години, тогава защо една 60-годишна жена не е толкова гъвкава и подвижна, колкото 15-годишно момиче?

Фризен видя отговорите на тези въпроси в ДНК на митохондриите (това е част от всяка клетка). Тя бързо натрупва различни щети. Ето защо кожата остарява с времето: мутациите в митохондриите водят до влошаване на качеството на такъв важен компонент на кожата като колагена. Според много психолози остаряването се дължи на умствените програми, които са ни внушени от детството.

Днес ще разгледаме времето за обновяване на конкретни човешки органи и тъкани:

Регенерация на тялото: мозък

Мозъчните клетки живеят с човек през целия му живот. Но ако клетките се актуализират, информацията, която е вградена в тях, ще отиде с тях - нашите мисли, емоции, спомени, умения, опит.

Начин на живот като: тютюнопушене, наркотици, алкохол - в една или друга степен разрушава мозъка, убивайки част от клетките.

И все пак в две области на мозъка клетките се актуализират:

• Обонятелната луковица е отговорна за възприемането на миризми.
• Хипокампусът, който контролира способността за усвояване на нова информация, за да я прехвърли след това в "центъра за съхранение", както и способността за навигация в пространството.

Фактът, че сърдечните клетки също имат способността да се обновяват, стана известен съвсем наскоро. Според изследователите това се случва само веднъж или два пъти в живота, затова е изключително важно този орган да бъде запазен.

Регенерация на тялото: Бели дробове

За всеки тип белодробна тъкан обновяването на клетките се извършва с различна скорост. Например, въздушните торбички в краищата на бронхите (алвеолите) се регенерират на всеки 11 до 12 месеца. Но клетките, разположени на повърхността на белите дробове, се актуализират на всеки 14-21 дни. Тази част от дихателния орган поема голяма част от вредните вещества, идващи от въздуха, който дишаме.

Лошите навици (най-вече тютюнопушенето), както и замърсената атмосфера забавят обновяването на алвеолите, разрушават ги и в най-лошия случай могат да доведат до емфизем.

Регенерация на тялото: черен дроб

Черният дроб е шампион по регенерация сред органите на човешкото тяло. Чернодробните клетки се обновяват приблизително на всеки 150 дни, тоест черният дроб се „ражда отново“ веднъж на всеки пет месеца. Той е в състояние да се възстанови напълно, дори ако в резултат на операцията човек е загубил до две трети от този орган.

Черният дроб е единственият орган в нашето тяло, който има толкова висока регенеративна функция.

Разбира се, пълната издръжливост на черния дроб е възможна само с вашата помощ на този орган: черният дроб не обича мазни, пикантни, пържени и пушени храни. Освен това работата на черния дроб силно се усложнява от алкохола и повечето лекарства.

И ако не обърнете внимание на този орган, той жестоко ще отмъсти на собственика си с ужасни заболявания - цироза или рак. Между другото, ако спрете да пиете алкохол за осем седмици, черният дроб може да бъде напълно прочистен.

Регенерация на тялото: Черва

Стените на червата са покрити отвътре с малки власинки, които осигуряват усвояването на хранителните вещества. Но те са под постоянното влияние на стомашния сок, който разтваря храната, така че не живеят дълго. Срокове за подновяването им - 3-5 дни.

Регенерация на тялото: Скелет

Костите на скелета се обновяват непрекъснато, т.е. във всеки момент в една и съща кост има както стари, така и нови клетки. За пълното обновяване на скелета са необходими около десет години.

Този процес се забавя с възрастта, тъй като костите стават по-тънки и по-крехки.

Регенерация на тялото: коса

Косата расте средно с един сантиметър на месец, но косата може напълно да се промени за няколко години, в зависимост от дължината. При жените този процес отнема до шест години, при мъжете - до три. Космите на веждите и миглите израстват отново за шест до осем седмици.

Регенерация на тялото: Очи

В такъв много важен и крехък орган като окото могат да се обновяват само клетките на роговицата. Най-горният му слой се подменя на всеки 7-10 дни. Ако роговицата е повредена, процесът протича още по-бързо - тя може да се възстанови за един ден.

Регенерация на тялото: език

На повърхността на езика са разположени 10 000 рецептора. Те са в състояние да различават вкусовете на храната: сладко, кисело, горчиво, пикантно, солено. Клетките на езика имат доста кратък жизнен цикъл - десет дни.

Пушенето и оралните инфекции отслабват и потискат тази способност, както и намаляват чувствителността на вкусовите рецептори.

Регенерация на тялото: кожа и нокти

Повърхностният слой на кожата се обновява на всеки две до четири седмици. Но само ако кожата се грижи правилно и не получава излишък от ултравиолетова радиация.

Тютюнопушенето се отразява негативно на кожата – този вреден навик ускорява стареенето на кожата за две до четири години.

Най-известният пример за обновяване на органи са ноктите. Те растат отново с 3-4 мм всеки месец. Но това е на ръцете, на краката ноктите растат два пъти по-бавно. Нокътят на пръста се обновява напълно средно за шест месеца, на пръста на крака - за десет.

Освен това на малките пръсти ноктите растат много по-бавно от останалите и причината за това все още е загадка за лекарите. Използването на лекарства забавя възстановяването на клетките в целия организъм.

Сега знаете малко повече за вашето тяло и неговите свойства. Става очевидно, че човек е много сложен и неразбран напълно. Колко още трябва да разберем?

Открихте правописна грешка? Изберете част от текста и я изпратете, като натиснете Ctrl+Enter. Ако ви е харесал този материал, споделете с приятелите си.

И така, в предишната работа разбрахме, че е възможно да подобрим тялото само с помощта на. Сега нека да разгледаме с вас втория принцип за поддържане на здравето. Както си спомняте, това е способността на клетката да се самообновява (регенерация на клетките на тялото).
Клетката просто трябва да е здрава и да дава здраво потомство, дори самата клетка да не е здрава - нейното потомство трябва да е здраво!
Но за това е необходимо да присъства строителният материал, който насърчава регенерацията на клетките.Клетката има генетична памет за своето здраве.
Какъв може да е проблема? Да видим.

Всеки си представя бременна жена. И така, ако не я храним, какво ще стане с нея, кой ще я роди и кой ще се роди по-късно от това дете, което е пораснало в жена, ако и тя не се храни по време на бременност или се храни лошо .

Но ние вече разгледахме живота на една клетка, тя постоянно произвежда себеподобни и много ефективно - една клетка дава две, всяка следваща още две са вече 4 и този цикъл е безкраен.

процес на регенерация на клетките

И така, разбрахме какво точно допринася за бързото възстановяване на здрави клетки. Това е качествена храна.
Така се оказва, че поради липса на хранителни вещества, така наречения строителен материал, всяко ново поколение на клетката ще бъде непълноценно и няма да може да изпълнява функциите си.

Човешкото тяло е изградено от 12 системи. Всяка система включва определени органи, които от своя страна са изградени от тъкани, а те вече са образувани от клетки. Така че, ако в процеса на своето раждане клетката не получи достатъчно строителен материал за своето развитие, системата няма да може да функционира правилно в тялото и съответно цялото тяло ще работи неправилно.

Така че, за правилното регенериране на здрави клетки, трябва да се храните правилно. В края на краищата, чрез храната, която ядем, нашите клетки получават своето хранене. Следователно храненето на човека трябва да бъде здравословно и балансирано по отношение на витаминно-минералния комплекс. Това ще осигури на клетките на тялото целия хранителен материал, необходим за неговата регенерация, тогава бъдещите поколения на клетката ще бъдат здрави, а новите клетки ще могат правилно да извършват своята жизнена дейност и съответно тялото ще установи правилното му функциониране.

Правилната клетъчна регенерация е ключът към здравето и дълголетието

Как стигнахте до това откритие?

Ето колко просто би изглеждало. И учените трябва да работят много години, за да стигнат до такива заключения. Например френският учен д-р Алексис Карел (Alexis Carrel) успя да продължи жизнената дейност на сърцето на пиле в продължение на 34 години. За което е удостоен с Нобелова награда.
Той говори за безсмъртието на клетката, оказва се, че цялата същност на нейния живот е в течната среда, в която тя живее и умира. При периодично обновяване на тази среда клетката
ще получи всичко необходимо за ядене и следователно вечен живот ще бъде осигурен.

Уважаеми читателю, какво мислите, какво осигуряват храните (за тяхната регенерация) и освобождаване на тялото от токсини? Напишете вашата рецепта и аз ще коментирам както обикновено.

Бадердинов Р.Р.

Докладът прави кратък преглед на постиженията на регенеративната медицина. Какво представлява регенеративната медицина, колко реалистично е приложението на 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 свързано с научнофантастичните сюжети на игралните филми. Всъщност, поради ниската осведоменост на населението, което е много странно, като се има предвид продължаващата актуалност и жизненоважно значение на този въпрос, хората са развили доста стабилно мнение: репаративната регенерация е изобретение на сценаристите и писателите на научна фантастика. Но дали е така? Наистина ли възможността за човешка регенерация е нечия измислица, 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 в резултат на това 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 изгубени или увредени тъкани. За разлика от нормалните бозайници, които лекуват рани чрез образуване на белези, генетично модифицираните мишки с увредени уши образуват бластема, структура, свързана с бърз растеж на клетките, на мястото на раната. По време на регенерацията от бластема се образуват тъкани на регенериращия орган.

При отсъствието на гена p21 клетките на гризачите се държат като регенериращи ембрионални стволови клетки, твърдят учените. Ane като зрели клетки на бозайници. Тоест те растат нова тъкан, вместо да възстановяват увредената тъкан. Тук е уместно да припомним, че същата схема на регенерация присъства и в усаламандра, който има способността да възстановява не само опашката, но и изгубените крайници, или упланариите, цилиарните червеи, които могат да бъдат нарязани на няколко части и от всяко парче ще израсне нова планария.

Според предпазливите забележки на самите изследователи следва, че теоретично изключването на гена p21 може да предизвика подобен процес в човешкото тяло. Разбира се, заслужава да се отбележи фактът, 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, които са го деактивирали, са изложени на по-голям риск от рак.

Но докато изследователите са открили големи количества увреждане на ДНК по време на експеримента, те не са открили доказателства за рак: напротив, мишките са имали засилена апоптоза, програмирано „самоубийство“ на клетки, което също предпазва от тумори. Тази комбинация може да позволи на клетките да се делят по-бързо, без да станат "ракови".

Избягвайки далечни заключения, все пак отбелязваме, че самите изследователи казват само временно спиране на този ген, за да се ускори регенерацията: „Докато едва започваме да разбираме последиците от тези открития, може би един ден ще бъдем в състояние да ускори заздравяването при хора чрез временно инактивиране на гена p21". Превод: „В момента едва започваме да разбираме пълните последици от нашите открития и може би някой ден ще успеем да ускорим изцелението на хората чрез временно инактивиране на 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. Мнозина са чували за тези клетки, те печелят много пари с тяхна помощ, мнозина им приписват наистина фантастични свойства. И така, какви са те. Нека се опитаме да внесем малко яснота по този въпрос.

Ембрионалните стволови клетки (ESCs) са ниши от непрекъснато пролифериращи стволови клетки от вътрешната клетъчна маса или ембриопласта на бластоциста на бозайник. От тези клетки могат да се развият всякакви видове специализирани клетки, но не и независим организъм. Ембрионалните стволови клетки са функционално еквивалентни на ембрионалните зародишни клетъчни линии, получени от първични ембрионални клетки. Отличителни свойства на ембрионалните стволови клетки са способността им да се поддържат в култура в недиференцирано състояние за неограничено време и способността им да се развиват във всякакви клетки на тялото. Способността на ЕСК да създават голям брой различни 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 до години) при лабораторни условия, при 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 - това са възрастни и ембрионални стволови клетки. Подчертаваме три важни характеристики, които отличават ESC от другите видове клетки:

1. ESC експресират фактори, свързани със сплурипотентни клетки 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 самообновяват чрез множество разделения.

ESCs се поддържат in vitro в недиференцирано състояние чрез прецизно спазване на определени условия на култивиране, които включват наличието на левкемичен инхибиторен фактор (LIF), който предотвратява диференциацията. Ако LIF се отстрани от околната среда, ESCs започват да се диференцират и образуват сложни структури, които се наричат ​​ембрионални тела и се състоят от клетки от различни типове, 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 ESC и частично диференцирани клетки (cDNA се получава чрез синтез на базата на иРНК молекула, комплементарна на ДНК, с помощта на ензима обратна транскриптаза). При анализа на данните за секвенирането на нуклеотидната последователност и генната експресия бяха идентифицирани повече от 600 гена, чието включване или изключване разграничава недиференцираните клетки, и беше съставена картина на молекулярните пътища, по които протича диференциацията на тези клетки.

Вече е обичайно да се разграничават стволовите клетки по поведението им в културата и по химичните 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 стволови клетки от зародишна линия на яйчниците на Drosophila е идентифицирана сигнална система между стволовите клетки и специализираните "нишови" клетки. Тази система от сигнали определя самообновяването на стволовите клетки и посоката на тяхната диференциация. Регулаторните гени в нишовите клетки дават инструкции на гените на стволовите клетки, които определят по-нататъшния път на тяхното развитие. Той 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 стволовите клетки от зародишната линия трябва да се активират гените piwi и pum, докато генът bam е необходим за диференциация. По-нататъшни проучвания показват, че генът piwi принадлежи към група гени, участващи в развитието на стволови клетки в различни организми, принадлежащи както към животинското, така и към растителното царство. Гени като 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 на piwi niche клетката 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 може да подобри процеса на тяхното идентифициране, както и да изясни механизмите на функциониране на тези клетки, което ще осигури диференцирани клетки, необходими за терапевтични приложения, както и ще предостави нови възможности за разработване на лекарства. Значението на тези гени е голямо, тъй като те осигуряват на тялото способността да се поддържа и регенерира тъканите.

Тук учителят може да попита: „Докъде са напреднали учените в практическото приложение на това знание?“. 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, като стари, което не бива да ни учудва, защото изследванията в областта на регенеративната медицина се провеждат отдавна, поне от самото начало на 20-ти век и е напълно нов, понякога много необичаен и екзотичен.

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 бяха проведени експерименти: натрошеното мускулно влакно беше трансплантирано в увредената област, която след възстановяване принуди нервните тъкани да се регенерират. Извършени са стотици успешни човешки операции.

По същото време в Института по кибернетика. Глушков в лабораторията на проф. Л.С. Алеев създава електрически мускулен стимулатор - Меотон: 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 свие: тази програма се записва в паметта на устройството и пациентът вече може да работи в бъдеще. Трябва да се отбележи, че тези разработки са направени преди няколко десетилетия. Очевидно именно тези процеси са в основата на програмата, независимо и независимо разработена и прилагана и до днес от V.I. Дикул. Повече подробности за тези разработки можете да намерите в документалния филм "Стотата мистерия на мускула" на Юрий Сенчуков, Центрнаучфилм, 1988 г.

Отделно отбелязваме, че дори в средата на 20-ти век група съветски учени под ръководството на L.V. Полежаев са проведени 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 покрити с натрошена костна тъкан, което предизвика процес на регенерация, по време на 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), представляващ прах от пикочния мехур на прасе (това се споменава в седмично аналитично предаване „В центъра на събитията” на държавния телевизионен канал TV Center).

Също така бих искал да се съсредоточа върху такъв ежедневен и обичаен обект като сол (NaCl). Широко известни са лечебните свойства на морския климат, места с високо съдържание на сол във въздуха и във въздуха, като Мъртво море в Израел или Сол-Илецк в Русия, солни мини, широко използвани в болници, санаториуми и курорти около Светът. Спортистите и хората, водещи активен начин на живот, са добре запознати със солните бани, използвани при лечение на наранявания на опорно-двигателния апарат. Каква е тайната на тези удивителни свойства на обикновената сол? Както установиха учени от университета Tufts (САЩ), поповите лъжички се нуждаят от трапезна сол за процеса на възстановяване на отрязана или отхапана опашка. Ако го поръсите върху раната, опашката расте по-бързо, дори ако вече се е образувала белег (белег). При наличието на сол ампутираната опашка израства отново, а липсата на натриеви йони блокира този процес. Разбира се, трябва да се препоръча да се въздържате от необузданата 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 започне и ускори процеса на регенерация, натриевите йони трябва да навлязат в увредените зони по други начини.

Говорейки за съвременната регенеративна медицина, обикновено се разграничават две основни направления. Привържениците на първия начин се занимават с отглеждане на органи и тъкани отделно от пациента или върху самия пациент, но на друго място (например на гърба), с по-нататъшното им трансплантиране в увредената област. Началният етап в развитието на тази посока може да се счита за решаването на проблема с кожата. Традиционно новата кожна тъкан се взема от мустаци на пациенти или трупове, 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 беше отгледан и впоследствие успешно имплантиран пикочния мехур. Това е орган, който изпитва огромно механично натоварване: около 40 000 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 засети живи клетки. Това беше първият орган, изцяло израснал от жива тъкан.

Същата пластмаса, спомената малко по-горе, е била използвана за възстановяване на повреден гръбначен мозък в лабораторни мишки. Принципът тук беше същият: пластмасови влакна навиха турникет и засадиха ембрионални нервни клетки върху него. В резултат на това празнината беше затворена с нова тъкан и имаше пълно възстановяване на всички двигателни функции. Доста пълен преглед е даден в документалния филм на BBC Superman. Самолечение."

Честно казано, 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 погрешна и трябва да бъде променена. Тази проста истина, за съжаление, много често се пренебрегва, а основният принцип на науката: „Съмнявай 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 години наред да пробиват празна стена: „Невъзможно е, защото е невъзможно по принцип“. За да илюстрирам казаното по-горе и да покажа докъде и колко отдавна е напреднала науката, ще цитирам малък откъс от Н.П. Бехтерева „Магията на мозъка и лабиринтите на живота“, един от онези специалисти, които са инициатори на развитието на този метод. „Пред мен на количка лежеше синеок човек на 18-20 години (Ch-ko), претъпкана тъмнокафява, почти черна коса. „Свийте крака си, добре, издърпайте го до вас. Сега се изправи. Друг, - беше командван от ръководителя на групата за стимулация на гръбначния мозък, неофициалния лидер. Колко трудно, колко бавно се движеха краката! Какво огромно напрежение костваше на пациента! Всички искахме да помогнем! И все пак краката се движеха, движеха се по заповед: лекарят, самият пациент - няма значение, важно е - по заповед. По време на операцията гръбначният мозък в областта D9-D11 буквално е изгребен с лъжици. След афганистанския куршум, който мина през гръбначния мозък на пациента, беше бъркотия. Афганистан превърна един красив млад мъж в огорчено животно. И все пак, след стимулация, извършена по метода, предложен от същия неформален лидер S.V. Медведев, много се е променило във висцералните функции.

Защо не? Невъзможно е да се сложи край на пациента само защото в учебниците все още не е включено всичко, което специалистите могат да направят днес. Същите лекари, които видяха пациента и видяха всичко, бяха изненадани: „Е, извинете ме, другари учени, разбира се, имате наука там, но в края на краищата, пълно прекъсване на гръбначния мозък, какво можете да кажете?!” Като този. Виждали и виждали. 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 електродите бяха вкарани нагоре и надолу по отношение на прекъсването на сегмента на гръбначния мозък. Травмата беше стара и никой от нас не се учуди, че електромиелограмата (електрическата активност на гръбначния мозък) на електродите под счупването не беше изписана, линиите бяха напълно прави, сякаш апаратът не е бил включен. И изведнъж (!) - не, не съвсем внезапно, но изглежда "внезапно", както се случи след няколко сесии на електрическа стимулация, - електромиелограмата на електродите под пълното, дългогодишно (6 години) прекъсване започна да се променя се появяват, засилват и накрая достигат характеристики на електрическа активност над прекъсването! Това съвпадна с клинично подобрение на състоянието на тазовите функции, което, разбира се, много зарадва не само лекарите, но и пациента, който психологически и физически се адаптира към трагичното си настояще и бъдеще. Беше трудно да се очаква повече. Мускулите на краката атрофираха, пациентът се движеше на количка, всичко, което можеше, беше поето от ръцете му. Но тук, в развиващите се положителни и отрицателни събития, въпросът не беше без промени в цереброспиналната течност. Взет от мястото под прекъсването, той отрови клетките в културата и беше цитотоксичен. След стимулация цитотоксичността изчезва. Какво се случи с гръбначния мозък под прекъсването преди стимулацията? Съдейки по дадената анимация, той (мозъкът) не е умрял. По-скоро той спеше, но спеше като под анестезия от токсини, спеше в "мъртъв" сън - в електроенцефалограмата нямаше нито бодърстване, нито сънна активност.

В същата посока има още по-екзотични начини, като триизмерен биопринтер, създаден в Австралия, който вече отпечатва кожа, а в близко бъдеще, според уверенията на разработчиците, ще може да отпечатва цели органи. Работата му се основава на същия принцип, както в описания случай на създаване на пикочния мехур: посяване на живи клетки слой по слой.

Второто направление на регенеративната медицина може условно да се идентифицира с една фраза: „Защо да отглеждате нов, ако можете да поправите стария? Основната задача на привържениците на тази посока е възстановяването на увредените зони със силите на самия организъм, като се използват неговите резерви, скрити способности (струва си да си припомним началото на тази статия) и някои външни интервенции, главно под формата на доставката на допълнителни ресурси и строителни материали за ремонт.

Има и голям брой възможни опции. Като начало трябва да се отбележи, че според някои оценки всеки орган от раждането си има резерв от около 30% резервни стволови клетки, които се изразходват в хода на живота. В съответствие с това, 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 съвременните условия на живот не допринасят за това: изключително плачевно и всяка година все по-влошаващо се състояние на околната среда; силен и по-важното - постоянен стрес; огромен умствен, интелектуален и физически стрес; депресивното състояние на медицината в населените места, по-специално руската; фокусът на фармацевтиката не върху подпомагането на хората, а върху правенето на супер печалби и много други, напълно изтощават човешкото тяло в един момент, когато на теория трябва да дойде самият разцвет на нашите сили и възможности. Въпреки това, този резерв може значително да помогне при възстановяване от наранявания и лечение на сериозни заболявания, особено в ранна детска възраст.

Еван Снайдер, невропатолог 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 нервните тъкани на своите млади пациенти. Например, разгледайте случая на осеммесечно бебе, което е получило масивен инсулт. Вече три седмици след инцидента той наблюдава само лека слабост на левите крайници, а три месеца по-късно - пълната липса на каквито и да било патологии е записана. Специфичните клетки, открити от Снайдер при изучаването на мозъчните тъкани, са наречени от него нервни стволови клетки или ембрионални мозъчни клетки (ECM). Впоследствие бяха проведени успешни експерименти за въвеждане на ECM в мишки, страдащи от тремор. След инжекциите клетките се разпространяват в мозъчната тъкан и настъпва пълно излекуване.

Сравнително наскоро в Съединените щати, в Института по регенеративна медицина, в щата Северна Каролина, група изследователи, ръководени от Джеръм Лорънс, успяха да накарат сърцето на мишка, умряла преди 4 дни, да бие. Други учени в различни страни по света се опитват, понякога много успешно, да стартират механизмите на регенерация с помощта на клетки, изолирани от раков тумор. Тук трябва да се отбележи, че вече споменатите по-горе теломери на предполовите ракови клетки не се скъсяват в процеса на делене (по-точно, въпросът е в специален ензим - теломераза, който завършва изграждането на съкратени 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 бебето, плацентата и пъпната връв се отделят и кръвта от пъпната връв се събира в специален сак. Пробата трябва да е поне 40 ml, за да бъде използваема. 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 по-вероятно те да останат ефективни при клинична трансплантация. Банки за кръв от пъпна връв съществуват по целия свят, с над 30 само в САЩ и много частни банки. Националният здравен институт на САЩ спонсорира изследователска програма за трансплантация 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 посока 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, а 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, които очакват бебе. Те съхраняват кръвта от пъпна връв за бъдеща употреба от самия донор или членовете на неговото семейство. Обществените банки за кръв от пъпна връв осигуряват ресурси за трансплантация от несвързани донори. Кръвта от пъпната връв и кръвта на майката се типизират за HLA антигени, проверяват се за липса на инфекциозни заболявания, определя се кръвната група и тази информация се съхранява в медицинската история на майката и семейството.

В момента се провеждат активни изследвания в областта на възпроизвеждането на стволови клетки, съдържащи се в кръвта от пъпна връв, което ще позволи използването й при по-големи пациенти и ще позволи по-бързо присаждане на стволови клетки. Възпроизвеждането на СК от кръвта на пъпната връв става с помощта на растежни фактори и хранене. Разработено от ViaCell Inc. технологията, наречена селективна амплификация, позволява да се увеличи популацията на СК от кръв 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 - неограничено делящи се соматични СК (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 да се проучи способността на СК от кръв от пъпна връв да се диференцират в клетки от различни тъкани, в допълнение към хематопоетичните, и да се установят съответните линии на СК. Изследователи от Университета на Южна Флорида (USF, Тампа, Флорида) са използвали ретиноева киселина, за да накарат СК от кръв от пъпна връв да се диференцират в невронни клетки, което е демонстрирано на генетично ниво чрез анализ на структурата на ДНК. 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; тя беше обработена от най-съвременна CRYO-CELL лаборатория и фракционираните замразени клетки бяха дарени на учени от USF. Доказано е, че кръвта от пъпна 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, когато се раждат деца с генетични дефекти, да се коригира дефектът чрез методите на генното инженерство и да се върне тази кръв на детето.

В допълнение към самата кръв от пъпна връв е възможно да се използват ипериваскуларни клетки от пъпна връв като източник на мезенхимни стволови клетки. Учени от Института по биоматериали и биомедицинско инженерство на Университета на Торонто (Торонто, Канада) откриха, че желеобразната съединителна тъкан около кръвоносните съдове на пъпната връв е богата на мезенхимни прогениторни стволови клетки и може да се използва за получаване на много от тях в кратко време. Периваскуларните (заобикалящи кръвоносните съдове) клетки често се изхвърлят, тъй като фокусът обикновено е върху кръвта от пъпна връв, където мезенхимните СК се срещат с честота само 1 на 200 милиона. Но този източник на прогениторни клетки, който им позволява да се размножават, може значително да подобри трансплантацията на костен мозък.

В същото време се провеждат изследвания на вече намерените 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 - неврален кръст SC от възрастни космени фоликули. Всеки от тези източници има своите предимства и недостатъци.

Докато дебатът продължава относно етичните и терапевтични възможности 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 черепномозъчните нерви към определени тъкани и се разсейват в тези тъкани, диференцирайки се в клетките на четирите основни типа тъкани - нервна, мускулна, съединителна и епителна. Ако VENT клетките играят роля във формирането на всички тъкани, може би предимно във формирането на връзките на ЦНС с други тъкани - като се има предвид как тези клетки се движат пред нервите, сякаш им показват пътя. Нервите могат да бъдат насочени по определени знаци, останали след диференциацията на VENT клетките. Тази работа е извършена върху ембриони от пиле, патица и пъдпъдъци и се планира да бъде повторена в модел на мишка, 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 „нано“ частица 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 най-големи области на развитие на медицината през 21 век, а Националният институт по рака на Съединените щати ще приложи постиженията на наномедицината при лечението на рак. Робърт Фритос (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 поддържане и подобряване на човешкото здраве с помощта на молекулярни технически средства и научни познания молекулярната структура на човешкото тяло. Класикът в областта на нанотехнологичните разработки и прогнози Ерик Дрекслър назовава основните постулати на наномедицината:

1) не наранявайте тъканите механично;

2) не засягат здравите клетки;

3) не предизвикват странични ефекти;

4) Лекарствата трябва 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 др. Всички те са по същество изкуствени клетки, главно имунитет или човешка кръв. Съответно тяхната функционална цел пряко зависи от това кои клетки заместват. В допълнение към медицинските нанороботи, които засега съществуват само в главите на учените и отделни проекти, в света вече са създадени редица технологии за наномедицинската индустрия. Те включват: целенасочена доставка на лекарства до болни клетки, квантова точкова диагностика на заболявания, 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 скеле, върху което 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 нараняване. Но протеините, които го образуват, и главно MMP9, излизайки извън контрола на протеините, които инхибират тяхната активност - ендогенни инхибитори на металопротеиназите (TIMPS), могат да станат причина за развитието на някои автоимунни заболявания.

Изследователите са се заели с въпроса как е възможно тези протеини да бъдат „успокоени“, за да спрат автоимунните процеси още при източника. Досега, решавайки този проблем, учените са се концентрирали върху намирането на химически агенти, които селективно блокират работата на MMPS. Този подход обаче има сериозни ограничения и сериозни странични ефекти - и биолозите от групата Irit Sagi решават 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 всяко химическо съединение.

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

В света има бум на инвестициите в наноиндустрията. По-голямата част от инвестициите в наноразвитие идват от САЩ, ЕС, Япония и Китай. Броят на научните публикации, патенти и списания непрекъснато нараства. Има прогнози за създаване до 2015 г. на стоки и услуги на стойност $1 трилион, включително създаване 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.

Според различни оценки постиженията на наномедицината ще станат достъпни едва след 40-50 години. Самият Ерик Дрекслър нарича цифрата на 20-30 години. Но като се има предвид мащабът на работата в тази област и количеството пари, инвестирани навън, все повече анализатори изместват първоначалните 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 изследване в тази насока беше откриването на ефекта на преждевременното стареене на тялото, което се наблюдава широко при освободените, особено стратегическите ракетни войски, 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, зрението. Тя се основава на процеса на потискане на протеиновия синтез. Основният въпрос пред съветските учени беше: "Как да възстановим пълноценния 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 получаване на инсулин, в началните етапи на разработването 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 молекулата на тимусния пептид. Въз основа на получената информация е разработен метод за синтез на къси пептиди, които имат желаните 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

Когато Институтът по биорегулация и геронтология в Санкт Петербург проведе експерименти с мишки и плъхове (приемането на цитогени започва през втората половина на живота), се наблюдава увеличение на живота с 30-40%. Впоследствие е проведено проучване и постоянно наблюдение на здравословното състояние на 300 възрастни хора, жители на Киев и Санкт Петербург, които са приемали курсове с цитогени два пъти годишно. Данните за благосъстоянието им се потвърждават от статистиката, дадена от региона. 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 наградите на Министерския съвет на СССР, авторите - 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 световно признатите норми и граници, което неизбежно предизвика съмнения у специалистите. Тестове в Националния институт по стареене на САЩ потвърдиха високата ефективност на цитогените. При експерименти 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 трябва да бъде поискано от ръководството на RosNano, което в момента наблюдава всички разработки в областта на нанотехнологиите. Можете да научите повече за тези разработки в документалния филм „Insight. Наномедицина и граница на човешките видове” на Владислав Биков, киностудия „Просвет”, Русия, 2009 г.

Обобщавайки, можем да се убедим, че човешката регенерация е реалност на нашите дни. Вече са получени много данни, които разрушават вкоренените стереотипи, наложили се в общественото мнение. Разработени са много различни методи, които осигуряват изцеление от заболявания, които преди са се считали за нелечими поради техните дегенеративни свойства, и успешно и пълно възстановяване на увредени или дори напълно изгубени органи и тъкани. Постоянно се извършва „полиране” на старото и търсене на нови и различни начини и средства за решаване на най-сложните проблеми на регенеративната медицина. Всичко, което вече е разработено сега, понякога поразява въображението ни, 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 натрупаните до момента научни знания. Работата продължава и е напълно възможно някои от фактите, представени тук към момента на публикуване на статията, вече да са остарели или напълно неуместни и дори погрешни, както често се случва в историята на науката: какво в даден момент се смяташе за неизменна истина, година по-късно можеше да се окаже заблуда. Във всеки случай фактите, дадени 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 Националните здравни институти (NIH, САЩ) [Електронен ресурс]: официален уебсайт на NIH 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 човешка биология [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 биомедицински 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: Бухал, 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-популярни 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: Бухал, 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

Регенерацията на кожата е естествен процес на заздравяване на увредените тъкани и ускоряване на производството на различни необходими и полезни съединения на молекулярно ниво. Процесът на регенерация насърчава образуването на нови клетки и повишава защитните свойства на кожата.

Преди да изберете лекарствата, които са най-подходящи за регенерация на кожата, трябва да проучите характеристиките на този процес. Човешките тъкани по природа са склонни да се самовъзстановяват, поради което те се актуализират интензивно след всякакви механични повреди, голям брой акне или операция. В резултат на смъртта на старите кожни клетки, на тяхно място започват да се появяват нови, които запълват увредените участъци.

• ултравиолетова радиация;
• механични повреди;
• стрес;
• лоши екологични условия и други.

Следните причини могат да имат отрицателен ефект върху синтеза на млади клетки:

• силен стрес;
• отслабен имунитет;
• чести настинки;
• неправилна грижа за кожата;
• инфекции;
• повишена физическа активност.

След около 25-годишна възраст естествената регенерация на тъканите се забавя, така че е необходима допълнителна помощ под формата на специална козметика или възстановителни процедури.

Правилно избраният мехлем, крем или таблетки спомагат за увеличаване на образуването на нови клетки и стимулират вътрешните резерви на тялото.

• репаративна;
• физиологичен.

Репаративната регенерация на кожата е процес, който възстановява тъканите, увредени в резултат на механично увреждане. В зависимост от това колко бързо протича този процес, ще зависи дали по кожата остават белези или следи. Такова възстановяване зависи от имунитета, храненето и здравословното състояние.

От физиологичното възстановяване зависи колко дълго кожата на лицето и тялото ще запази своята младост и красота. Този процес се влияе от физическото състояние, имунитета и храненето.

Как да ускорим регенерацията на кожата

• здравословна храна;
• лекарства;
• козметика;
• възстановяващи маски;
• процедури в салони (химически пилинг, хардуерно полиране).

Много храни са много полезни и могат успешно да заменят или засилят действието на специални лекарства за възстановяване на тъканите. Най-добрите стимулиращи способности се осигуряват от витамините от групи В, С, А и Е. Тези витамини трябва да присъстват в диетата на всеки човек, особено много от тях трябва да бъдат включени в диетата с появата на първите признаци на стареене. .

1. Мазни риби: сьомга, скумрия, херинга и сардини. Тези продукти стимулират локалното кръвообращение в тъканите, подобряват тена и правят кожата кадифена и еластична.
2. Млечните продукти имат изразен стимулиращ ефект поради факта, че съдържат селен и витамин А. Сиренето, изварата, кефирът и млякото укрепват костната тъкан и имат благоприятен ефект върху целия организъм като цяло.
3. Поддържайте стимулиращи процеси в тъканите на необходимото ниво на зърнени храни и пълнозърнест хляб. Тези храни премахват токсичните вещества от тялото, подобряват метаболитните процеси и помагат за прочистване на червата.
4. Зърнените храни, които съдържат витамини от група В, имат подобен ефект, тъй като нормализират храносмилателния процес и освобождават тялото от натрупаните токсини.
5. Не забравяйте да включите в диетата храни като моркови, ядки и зелен чай. Стимулиращите свойства на морковите и другите оранжеви зеленчуци спомагат за ускоряването на образуването на нови клетки и забавят стареенето на кожата.
6. Нарът ще помогне за ускоряване на клетъчния синтез при рани и ще активира производството на колаген и еластин в тялото. Авокадо, кисели плодове и плодове (касис, грейпфрут, портокал и киви) ще ви помогнат да получите необходимите витамини и да направите кожата по-гладка и еластична.

Ако регенеративните процеси в тялото са намалени, стимулиращите лекарства или фармацевтични продукти ще помогнат за ускоряване на заздравяването на кожата на лицето след изчезването на акне или наранявания. За лечение на патологии на кожата могат да се използват имуномодулатори, които увеличават процесите на регенерация няколко пъти.

• левамизол;
• тималин;
• пирогенал.

Витаминните инжекции, стероидите и фолиевата киселина имат добър стимулиращ ефект.

• масло от морски зърнастец;
• масло от жожоба;
• бадяга.

С помощта на вещество като масло от морски зърнастец се облекчава възпалението в раните, стимулира се заздравяването и се възстановяват лигавиците. Маслото съдържа витамини К, Е и А, така че се счита за добър антиоксидант. Ако нанесете масло от морски зърнастец върху кожата, можете да осигурите необходимата хидратация на тъканите. За намаляване на количеството холестерол и липиди в Маслото Рови може да се приема вътрешно. Бепантен крем има лечебен ефект, когато се смесва с масло от морски зърнастец. Достатъчно е да вземете малко грахово зърно от крема и да го комбинирате с масло от морски зърнастец, за да направите ефективен лечебен агент.

Маслото от жожоба е най-доброто средство за овлажняване и подхранване на сухата кожа на лицето, което има регенериращ ефект. С него кожата получава допълнителна защита от ултравиолетовото лъчение и повишава еластичността и стегнатостта.

С помощта на такова лекарство като badyaga можете да се отървете от акне, да получите лечебен ефект и да активирате кръвоснабдяването на тъканите. Под действието на мехлем или гел с бадяга, уплътненията под кожата се разтварят и белези изчезват.

Фармацевтичният агент Actovegin може да се произвежда под формата на таблетки, мехлеми, гелове, инжекции или кремове. Лекарството е от животински произход и се използва за стимулиране на нормалния кръвен поток, епителизация на тъканите и заздравяване дори на най-дълбоките рани. За външна употреба се препоръчва използването на мехлем или крем.

Декспантенолът е ефективно средство за повишаване тургора на тъканите и стимулиране на регенеративните процеси. Предлага се под формата на крем или мехлем, който съдържа пантотенова киселина или коензим. Преди да вземете хапчета или да приложите каквито и да е продукти върху кожата, като крем или мехлем, трябва да се консултирате с Вашия лекар.

Солкосерил маз или гел може да се използва за лечение на рани, ожулвания, изгаряния, порязвания и други кожни лезии. Това лекарство принадлежи към стимулантите за регенерация на кожата, които подобряват синтеза на колаген, транспорта на глюкоза и аеробните метаболитни процеси. Нанесете мехлема върху увредената кожа с тънък слой 2-3 пъти на ден.

Кератан крем спомага за бързото възстановяване на тъканите, който се използва за лечение на акне, белези и постигане на общ подмладяващ ефект.

За външно лечение на кожата при наличие на дълбоки, лошо заздравяващи рани може да се използва левомекол маз, който има висок лечебен ефект. Кремът Eplan има противовъзпалително, заздравяващо и антиинфекциозно действие.

В домашни условия можете да използвате наличните стимуланти под формата на природни или фармацевтични маски за лице. Съставът на маските задължително трябва да включва антиоксиданти и микроелементи, които предотвратяват разрушаването на клетъчната мембрана и подобряват производството на колаген и еластин. За да избегнете развитието на странични ефекти, трябва да използвате правилно козметичния продукт.

Ако нанесете маска върху възпалена кожа, рискът от инфекция се увеличава. Аптечните или домашните маски могат да причинят алергична реакция, така че е препоръчително да нанесете малко готово вещество върху кожата предварително и да задръжте за 30 минути.

Трябва да изберете стимулираща маска, като вземете предвид вида на кожата и степента на увреждане на тъканите. Строго е забранено прилагането на възстановяваща маска върху отворени рани или рани. Кожата на лицето трябва първо да се почисти от козметика и грим. Препоръчва се маската да се държи поне 15-20 минути, като е най-добре да се отмие с топла и след това със студена вода.

Няколко рецепти:

1. Заменете скъп крем или мехлем с глинена маска, която се приготвя от две супени лъжици цариградско грозде и една супена лъжица синя глина. Цариградско грозде трябва да се омеси добре, след което да се добави глина и сок от мандарина към него. Готовата каша трябва да се нанесе върху цялото лице, като се избягва зоната на очите и устните. Отмийте след 15 минути.
2. Желатиновата маска се счита за не по-малко ефективна, за приготвянето на която трябва да вземете супена лъжица желатин и 0,5 чаши сок от пресни плодове и плодове. Готовата смес се вари до разтваряне на кристалите, след което се охлажда в хладилник. Маската се нанася за 15-20 минути.
3. Билковата маска има противовъзпалително и подхранващо действие, а също така спомага за бързото заздравяване на тъканите. За да го приготвите, трябва да вземете същото количество листа от касис, ягоди, живовляк и бял равнец. Всички растения трябва да бъдат нарязани на ситно и след това да се смесят с един жълтък.

Регенерацията на кожата в салон за красота може да се извърши с помощта на различни процедури:

• пилинг;
• мезотерапия;
• лазерно възстановяване;
• криотерапия;
• биоревитализация.

Пилингът с плодови или други киселини подпомага възстановяването на тъканите, стимулира локалното кръвообращение и увеличава. Процедури като мезотерапия и биоревитализация имат подмладяващ, регенериращ, противовъзпалителен и защитен ефект.

Правилно избраното лекарство или козметична процедура ще помогне за ускоряване на заздравяването на тъканите и избягване на нежелани усложнения. Здравословната храна, физическата активност и пълното отхвърляне на лошите навици ще помогнат за подобряване на състоянието на кожата.