Физиологическая и репаративная регенерация.

24. Регенерация — свойство всех живых организмов со временем восстанавливать поврежденные ткани, а иногда и целые потерянные органы.

Регенерацией называется восстановление организмом утраченных частей на той или иной стадии жизненного цикла. Регенерация, происходящая в случае повреждения или утраты какого-нибудь органа или части организма, называется репаративной. Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической.

Физиологическая регенерация В каждом организме на протяжении всей его жизни постоянно идут процессы восстановления и обновления. У человека, например, постоянно обновляется наружный слой кожи. Птицы периодически сбрасывают перья и отращивают новые, а млекопитающие сменяют шерстный покров. У листопадных деревьев листья ежегодно опадают и заменяются свежими. Такие процессы носят название физиологической регенерации.

Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела. Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию. При типичной регенерации утраченная часть замещается путем развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное намеренно отрывает часть своего тела (автотомия), как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага. При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. У регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна.

25. Нейротрансплантация: определение понятия, разновидности, способы. Нейротрансплантация - операция по вживлению в мозг эмбриональных нервных тканей. Виды нейротрансплантации: аллотрансплантация (пересадка между индивидуумами в пределах вида, например, от человека человеку), ксенотрансплантация (пересадка между организмами разных видов, например, от дрозофилы человеку), сочетанная (вводят несколько неодинаковых нейротрансплантатов в одну структуру мозга), множественная (вводят однотипные нейротрансплантаты в разные структуры мозга), комбинированная (вводят эмбриональную нервную ткань с ненервными клеками, например, сустентоцитами яичка, которые обеспечивают гибель Т-лимфоцитов хозяина и защищают трансплантат от отторжения). Трансплантируют нервную ткань на поверхность мягкой мозговой оболочки (субарахноидально), внутрь мозга (интрапаренхимально), спинного – интрамедуллярно, эндолюмбально, в полость желудочка мозга - интравентрикулярно, в искусственную полость (интракавитально), в нерв (в т.ч. дегенерирующий), на поверхность коры большого мозга, в церебро-спинальную жидкость, подкожно, в яичко, внутримышечно.

26. Нейротрансплантация: определение понятия, материал и методы, методические требования, механизм действия нейротрансплантата, проблемы.

Нейротрансплантация - операция по вживлению в мозг эмбриональных нервных тканей.

Для трансплантации используют кусочки мозга размером 1,5 мкм3, свежезабранные от нескольких эмбрионов и криоконсервированные, замороженные до -70оС в парах сухого льда с добавлением диметилсульфоксида или в жидком азоте до -196оС, суспензии клеток, диссоциированных трипсином или механически, изолированные клетки кратковременно и длительно культивированные клетки эмбрионального мозга, глио-нейронные агрегаты, генетически модифицированные клетки (эмбриональные миоциты, фибробласты, эндотелиоциты), стволовые клетки на предимплантационной стадии развития зародыша, нейроэктодермы и региональные, окружённые мезенхимой (в эмбриональном мозге их мало). Для трансплантации используется материал эмбрионов, плодов и новорождённых (чем «моложе» нервная ткань, тем она лучше приживляется).

Трансплантируют нервную ткань на поверхность мягкой мозговой оболочки (субарахноидально), внутрь мозга (интрапаренхимально), спинного – интрамедуллярно, эндолюмбально, в полость желудочка мозга - интравентрикулярно, в искусственную полость (интракавитально), в нерв (в т.ч. дегенерирующий), на поверхность коры большого мозга, в церебро-спинальную жидкость, подкожно, в яичко, внутримышечно.

Требования к донору (от кого пересаживать): по Международному стандарту оценки на инфицированность сыворотку крови донора исследуют на наличие антител против ВИЧ, гепатита С и В, сифилиса, проводят буккальный тест или проводят исследование соскоба цервикального канала на наличие ДНК вирусов герпеса и цитомегалии, хламидий (ПЦР).

Требования к реципиенту (кому пересаживают): преимущественно детский и молодой (юношеский) возраст.

В результате взаимодействия нейротрансплантата с мозгом реципиента активизируются компенсаторные возможности нервной ткани реципиента, запускаются новые механизмы регенерации, стимулируется реиннервация разобщённых участков мозга и происходит его интеграция с нейротрансплантатом.

27. Морфофункциональные изменения при эксперементальных и клинических воздействиях: повреждение, регенирация, культивирование, пересадка.

Важную роль в повреждении нервных клеток играют нарушение микроциркуляции, деструкция нейроглии и нарушение нейротрофической стимуляции. Наиболее чувствительными к повреждению органеллами являются митохондрии, что приводит к нарушению функции тканевого дыхания и развитию окислительного стресса. Выход в гиалоплазму цитохрома С, в результате разрушения митохондриальных мембран, активизирует перекисное окисление липидов, а также индуцирует апоптоз клетки.

Поражение нейронов встречается в двух формах - это хроматолиз и гиперхромия со сморщиванием (пикноморфные нейроны). Эти изменения неспецифичны и встречаются при гипоксии мозга, после воздействия на сетчатку ионизирующей радиации, микроволн, света.

В зависимости от распределения и содержания хроматофильного вещества хроматолиз может быть очаговым и тотальным. Очаговый хроматолиз является обратимым изменением нейронов и отражает нарушение обмена функциональных белков. В дальнейшем он может нарастать, и в процесс вовлекаются структурные белки клеток, что приводит к развитию необратимой стадии - тотального хроматолиза.

Гиперхромные нейроны, также могут существовать в двух состояниях: обратимом и необратимом. Появление нейронов с гиперхромией ядра и цитоплазмы указывает на активное функциональное состояние этих клеток и адаптационные процессы, протекающие в нервной ткани при воздействии повреждающих факторов. Необратимое состояние – гиперхромия со сморщиванием, характеризующееся деформацией ядра и перикариона, высокой электронной плотностью карио- и цитоплазмы, редукцией органелл, повышением содержания первичных и вторичных лизосом.

Рассматривая процессы регенерации в нервных тканях следует сказать, что нейроциты являются наиболее высокоспециализированными клетками организма и поэтому утратили способность к митозу. Физиологическая регенерация (восполнение естественного износа) в нейроцитах хорошая и протекает по типу "внутриклеточной регенерации" - т.е. клетка не делится, но интенсивно обновляет изношенные органоиды и другие внутриклеточные структуры. Для этого в нейроцитах хорошо выражены гранулярный ЭПС, пластинчатый комплекс и митохондрии, т.е. имеется мощный синтетический аппарат для синтеза органических компонентов внутриклеточных структур.

. В 1994 г. Davis и Temple первыми количественно и качественно охарактеризовали культивированные клоны НСК, выделенные из мозга эмбрионов крыс. Лишь 7% клонов быстро обновлялись, продуцируя более 60 % всех клеток культуры. Около 40 % клеток в клонах составляли некоммитированные плюрипотентные клетки, которые в специальных условиях дифференцировались в нейроны, астроглию или олигодендроциты. Выращивая клетки в максимальных разведениях, удалось подсчитать примерное число клон-инициирующих клеток. Все клонобразующие клетки экспрессировали нестин - белок промежуточных филаментов нейроэпителия.

При пересадке нервных клеток используют ряд факторов роста изменяющих нервные клетки: Фактор роста нервов (ФРН) эмбрионального мозга стимулирует дифференцировку нервных клеток нейротрансплантата и их выживаемость (используется при лечении болезни Альцгеймера). Инсулиноподобный ростовый фактор (ИПРФ) стимулирует рост и созревание нервных клеток, рост аксонов, восстановление миелиновой оболочки нервных волокон (миелинизацию). Генетически изменённые фибробласты выделяют мощный стимулятор – фактор роста фибробластов (ФРФ), который оказывает влияние на мотонейроны спинного мозга и нервные клетки мозжечка. Опиаты (эндорфин, энкефалин), нейромедиатор боли (вещество Р) также оказывают нейротрофическое действие. Эпидермальный фактор роста (ЭФР) – самый ранний стимулятор роста аксонов в эмбирональном мозге. Овариальные гормоны эстрогены оказывают влияние на синаптоархитектонику, стимулируют гиперплазию межнейрональных контактов.

29.Процесс миелинизации в центральной и переферической нервной системе, демиелинизация и восстановление миелинового слоя:

Процесс миелинизации:

Миелинизация – образование миелиновой оболочки на поздних стадиях эмбриогенеза и в первые месяцы после рождения.

1 – Шванновская клетка охватывает осевой цилиндр ввиде желобка.

2 – края желобка смыкаются образуя мезаксон.

3 – Шванновская клетка вращается вокруг осевого цилиндра. Мезаксон концентрически наматывается. Образуется миелиновая оболочка – концентрически наслоеные сдвоенные мембраны. Цитоплазма и ядро оттесняются на перефирию.

Миелинизация В организме протекает асинхронно, процесс долгий и не завершается к моменту рождения. Скорость миелинизации разных отделов разная. Происходит при помощи тонких отростков олигодендроцитов, они контактируют с отростками нейронов (рис.1). В ЦНС один олигодендроцит миелинизирует сразу несколько нервных отростков, а на периферии одна шванновская клетка миелинизирует только один. Окраска на миелин: осмий, ТЭМ, фазово-контрастная микроскопия. Демиелинизация. Происходит при мутации генов, кодирующих белки миелина и щелевых контактов, а также при повреждении волокна: травмы, инфекции, гипоксия, склероз и другие патологические состояния и болезни. Миелин чувствителен к разным неблагоприятным факторам: а) ишемия; б) гипертермия; в) инфекции. Они вызывают его расслоение и распад, что ведёт к замедлению нервной передачи. В осевом цилиндре при этом происходит разволокнение нейрофибриллярного аппарата, варикозные расширения, он фрагментируется и подвергается зернистому распаду.

Дата добавления: 2015-07-08