Скачать презентацию Регенерация тканей ПЛАН Понятие о регенерации Скачать презентацию Регенерация тканей ПЛАН Понятие о регенерации

Регенерация тканей.pptx

  • Количество слайдов: 147

Регенерация тканей Регенерация тканей

ПЛАН • Понятие о регенерации. Виды регенерации. • Принципы регенерации. • Особенности регенерации разных ПЛАН • Понятие о регенерации. Виды регенерации. • Принципы регенерации. • Особенности регенерации разных тканей организма. • Механизмы гибели клеток. • Методы определения живых и мёртвых клеток в ткани и определение форм гибели клеток.

 • Регенерация является универсальным свойством всех живых организмов, так всем клеткам и тканям • Регенерация является универсальным свойством всех живых организмов, так всем клеткам и тканям свойственно восстановление. Считают, что ткани низших животных обладают большей регенерационной способностью, чем ткани высокоорганизованных форм. Например, такие беспозвоночные, как губки, гидроидные полипы, многие виды плоских, ленточных и кольчатых червей, мшанок, иглокожих и оболочников способны к регенерации значительной части тела из небольшого фрагмента.

 • Регенерационная способность ограничивается: у них возможна регенерация только отдельных органов. • Например, • Регенерационная способность ограничивается: у них возможна регенерация только отдельных органов. • Например, у речных раков могут регенерировать клешни, у тараканов в процессе их линьки ‒ конечности. У хвостатых амфибий ‒ тритонов, аксолотлей, саламандр к регенерации способны конечности, хвосты, плавники, жабры, глаза и другие органы. • У высших позвоночных ‒ млекопитающих и человека способность к регенерации органов, таких, как конечности, пальцы, глаза, уши и другие, крайне ограничена: после ампутации этих органов возникает только рубец и культя заживает.

 • В онтогенезе наблюдается снижение регенерации, повторяя в какой то мере эволюционную закономерность • В онтогенезе наблюдается снижение регенерации, повторяя в какой то мере эволюционную закономерность

Регенерация – универсальное свойство • Ткани низших животных обладают большей регенерационной способностью, чем ткани Регенерация – универсальное свойство • Ткани низших животных обладают большей регенерационной способностью, чем ткани высокоорганизованных форм, но это не абсолютно и ошибочно! • Например, круглые черви и коловратки, практически не способны к регенерации, а у более высокоорганизованных ракообразных и амфибий эта способность хорошо выражена.

 • Некоторые близкородственные виды животных различаются регенерационными способностями. Так, у многих видов дождевых • Некоторые близкородственные виды животных различаются регенерационными способностями. Так, у многих видов дождевых червей только из передней половины тела может полностью регенерировать новая особь, тогда как пиявки не способны восстановить даже отдельные утраченные органы. • У хвостатых амфибий на месте ампутированной конечности образуется новая, а у бесхвостых культя просто заживает и ее регенерации не наблюдается.

Бластотема –скопление клеток прогениторов различных тканей, из которых образуются специфические ткани. Бластотема –скопление клеток прогениторов различных тканей, из которых образуются специфические ткани.

 • Нет также чёткой связи между характером эмбрионального развития и способностью к регенерации. • Нет также чёткой связи между характером эмбрионального развития и способностью к регенерации. • Так, у некоторых животных со строго детерминированным развитием (гребневики, полихеты) во взрослом состоянии регенерация развита хорошо (целая особь может восстановиться из небольшого участка тела), а у некоторых животных с регулятивным развитием (морские ежи, млекопитающие) ‒ достаточно слабо.

 • по мере повышения организации в процессе эволюции и в процессе онтогенеза происходит, • по мере повышения организации в процессе эволюции и в процессе онтогенеза происходит, с одной стороны, усложнение организации, усовершенствование строения и функции животных, с другой — утрата ими приспособления ‒ высокой способности к регенерации органов. • Животные «расплачиваются» потерей способности к регенерации за приобретение ими высокой степени усовершенствования в их организации и функциях.

 • Термин «регенерация» был предложен в 1712 году французским учёным Р. Реомюром, изучавшим • Термин «регенерация» был предложен в 1712 году французским учёным Р. Реомюром, изучавшим егенерацию р конечностей речного рака. в процессе регенерации лежат закономерности, сходные с таковыми при нормальном развитии организма, то регенерация представляет собой явление повторного развития.

 • Регенерация (от лат. regeneratio ‒ возрождение, возобновление) – это способность организмов восстанавливать • Регенерация (от лат. regeneratio ‒ возрождение, возобновление) – это способность организмов восстанавливать дифференцированные гистологические элементы ткани, а иногда и целые органы, при их старении или повреждении.

 • У большинства животных и человека выделяют • физиологическую (образование гистологических элементов ткани • У большинства животных и человека выделяют • физиологическую (образование гистологических элементов ткани взамен стареющих в процессе жизнедеятельности) • репаративную (образование гистологических структур взамен удалённых или погибших при повреждении) регенерацию.

Физиологическая регенерация • встречается в самых различных органах и тканях, но в разной степени Физиологическая регенерация • встречается в самых различных органах и тканях, но в разной степени и форме; • принято подразделять клетки тканей животных и человека на три основные группы: • лабильные, • стабильные, • статические.

 • К лабильной группе относят такие клетки, которые быстро и легко обновляются в • К лабильной группе относят такие клетки, которые быстро и легко обновляются в процессе нормальной жизнедеятельности организма (например, клетки крови, эпителия слизистой желудочно кишечного тракта, эпидермиса и др. ).

 • К стабильной группе относят клетки таких органов, как печень, поджелудочная железа, слюнные • К стабильной группе относят клетки таких органов, как печень, поджелудочная железа, слюнные железы и др. Обладают ограниченной способностью к делению, которая проявляется обычно при повреждениях данного органа.

 • К статическим относят клетки поперечнополосатой мышечной и нервной тканей. • К статическим относят клетки поперечнополосатой мышечной и нервной тканей.

 • В процессе физиологической регенерации участвуют камбиальные клетки – малодифференцированные или неспециализированные, дающие • В процессе физиологической регенерации участвуют камбиальные клетки – малодифференцированные или неспециализированные, дающие начало постепенно дифференцирующимся или специализирующимся клеткам. Например, камбиальными клетками эпидермиса кожи являются клетки базального слоя.

 • Под репаративной регенерацией понимают восстановление органов или тканей после их повреждения, например, • Под репаративной регенерацией понимают восстановление органов или тканей после их повреждения, например, ампутации или другого воздействий. • После повреждения всегда образуется очаг повреждения или рана, резко нарушается нормальное соотношение и состояние тканей в области раны. • Репаративная регенерация характеризуется совокупностью разных явлений: гипертрофией, рубцеванием, полиплоидией и другими.

Физиологическая Репаративная Патологическая происходит в течение происходит в случае повреждения клеток и тканей или Физиологическая Репаративная Патологическая происходит в течение происходит в случае повреждения клеток и тканей или части органов происходит при всей жизни и нарушениях типичная атипичная утраченная часть замещается механизмов характеризуется путём развития точно такой же структурой, которая количественно регенерации постоянным обновлением клеток, части. Например, у ящериц или качественно отличается от (нарушение волокнистых структур регененрирует часть хвоста и первоначальной структуры. иннервации основного вещества Например, у регенерировавшей кровоснабжения, ткани. Например, у конечности головастика число хроническое пальцев может быть меньше воспаление и т. д. ). человека обновляется исходного, а у креветки вместо Например, наружный слой кожи, у ампутированного глаза может гиперпродукция птиц – перья, у вырасти антенна. животных – шерсть и соединительной т. д. ткани с образованием келоида, избыточная регенерация периферических нервов и Полная регенерация или Неполная регенерация или избыточное реституция субституция образование возмещение дефекта тканью, дефект замещается соединительным костной мозоли при которая идентична погибшей. рубцом. Субституция характерна для срастании перелома Например, в собственно органов и тканей, в которых соединительной и костной преобладает внутриклеточная форма опухолеобразовани (гипо- или тканях, эпидермисе кожи и регенерации (например, сердечная е гиперрегенерация) слизистых оболочках путем мыщца, нервная ткань). деления клеток повреждённая часть ткани замещается тканью, идентичной погибшей.

 • Регенерация — процесс; способность к регенерации — возможность протекания процесса. • Способность • Регенерация — процесс; способность к регенерации — возможность протекания процесса. • Способность к регенерации может быть, а процесса регенерации может не последовать, если исключить какое то необходимое условие, например, денервировать орган или зашить рану кожей. • Отсутствие способности к регенерации не означает, что нельзя создать такие условия, при которых будет возможно получить процесс регенерации, восстановить утраченную регенерационную способность.

 • Регенерационная способность у высших животных и, в частности, у человека характеризуется значительным • Регенерационная способность у высших животных и, в частности, у человека характеризуется значительным разнообразием своих проявлений. • Внутренние органы млекопитающих и человека обладают способностью к регенерационной гипертрофии, при этом, например, печень в течение 3 4 недели после резекции 70% её паренхимы восстанавливает исходный вес и в полном объёме функциональную активность.

 • В центральной нервной системе и миокарде структурное и функциональное восстановление ткани происходит • В центральной нервной системе и миокарде структурное и функциональное восстановление ткани происходит за счёт увеличения количества органелл в сохранившихся клетках и их гипертрофии, т. е. регенерационная способность выражается только в форме внутриклеточной регенерации.

 • Гипертрофией и гиперплазией называются компенсаторно приспособительные процессы, обусловленные повышенным функциональным стимулом, проявляющимся • Гипертрофией и гиперплазией называются компенсаторно приспособительные процессы, обусловленные повышенным функциональным стимулом, проявляющимся увеличением количества и величины структурных элементов ткани и усилением их функции. • Структурно функциональные изменения при гипертрофии и гиперплазии связаны с повышением интенсивности обмена веществ.

 • Гипертрофия ‒ увеличение объема и массы органа, ткани, клеток. • Гиперплазия ‒ • Гипертрофия ‒ увеличение объема и массы органа, ткани, клеток. • Гиперплазия ‒ увеличение количества структурных элементов органа, тканей и клеток в результате их деления (пролиферации).

 • Если увеличивается специализированная ткань органа, то развивается истинная гипертрофия или гиперплазия. • • Если увеличивается специализированная ткань органа, то развивается истинная гипертрофия или гиперплазия. • Увеличение органа за счёт соединительной, жировой ткани или объема полости определяется как ложная гипертрофия.

 • При гипертрофии клеток происходит гиперплазия внутриклеточных органелл (ядрышек, ядер, митохондрий, рибосом, цитоплазматической • При гипертрофии клеток происходит гиперплазия внутриклеточных органелл (ядрышек, ядер, митохондрий, рибосом, цитоплазматической сети, пластинчатого комплекса, лизосом и др. ), а при гиперплазии клеток, тканей и органов отмечают отдельные гипертрофированные структурные элементы (например, полиплоидные клетки).

 • При гипертрофии клеток происходит гиперплазия внутриклеточных органелл (ядрышек, ядер, митохондрий, рибосом, цитоплазматической • При гипертрофии клеток происходит гиперплазия внутриклеточных органелл (ядрышек, ядер, митохондрий, рибосом, цитоплазматической сети, пластинчатого комплекса, лизосом и др. ), а при гиперплазии клеток, тканей и органов отмечают отдельные гипертрофированные структурные элементы (например, полиплоидные клетки).

 • В одних органах и тканях преобладает гипертрофия с внутриклеточной гиперплазией (миокард, скелетные • В одних органах и тканях преобладает гипертрофия с внутриклеточной гиперплазией (миокард, скелетные мышцы, нервная ткань), в других гиперплазия клеток (костный мозг, лимфоузлы и селезенка, соединительная ткань, покровный эпителий кожи и слизистых оболочек) или сочетание гипертрофии с гиперплазией (печень, почки, легкие и др. ).

В зависимости от механизмов возникновения выделяют следующие виды гипертрофии: • рабочая гипертрофия, например гипертрофия В зависимости от механизмов возникновения выделяют следующие виды гипертрофии: • рабочая гипертрофия, например гипертрофия скелетных мышц, развивающаяся при физической нагрузке, или гипертрофия миокарда ‒ при артериальной гипертензии; • заместительная (викарная) гипертрофия, возникающая в одном из парных органов при гибели или удалении части или всего другого органа (лёгкие, почки, надпочечники, семенники);

 • корреляционная (нейрогуморальная) — возникает в одном из органов, входящих в единую физиологическую • корреляционная (нейрогуморальная) — возникает в одном из органов, входящих в единую физиологическую систему (например, гипертрофия молочной железы ‒ при удалении яичника или семенника, гипертрофия гипофиза — при удалении надпочечника, гипертрофия миокарда ‒ при длительном спазме артериальных сосудов и т. д. ); • регенераторная ‒ возникает в оставшейся части органа при частичном повреждении другой части (например, частичная гепатэктомия, спленэктомия, нефрэктомия);

 • вакатная гипертрофия ‒ происходит разрастание опорной ткани (например, костной, хрящевой, жировой) при • вакатная гипертрофия ‒ происходит разрастание опорной ткани (например, костной, хрящевой, жировой) при атрофии паренхимы органа (например, при атрофии мышц между мышечными волокнами разрастается жировая ткань, при атрофии мозга происходит утолщение костей черепа); • гипертрофические разрастания ‒ обычно возникают в тканях и органах при хроническом воспалении, например разрастание слизистых оболочек с образованием полипов (например, желудок, кишечник).

Физиологическая гипертрофия Физиологическая гипертрофия

Патологическая гипертрофия • Если причина, вызвавшая гипертрофию, действует, то нервно гормональная регуляция гипертрофированного органа Патологическая гипертрофия • Если причина, вызвавшая гипертрофию, действует, то нервно гормональная регуляция гипертрофированного органа ослабевает и истощается, в нем нарастают дистрофические, атрофические и склеротические изменения, наступает декомпенсация.

Патологические гипертрофические разрастания в органах и тканях, вызванные длительным раздражающим действием на них патогенных Патологические гипертрофические разрастания в органах и тканях, вызванные длительным раздражающим действием на них патогенных факторов, ещё более ослабляют и нарушают работу повреждённых органов.

 • По механизму развития восстановление структуры и функции может происходить на молекулярном, субклеточном, • По механизму развития восстановление структуры и функции может происходить на молекулярном, субклеточном, тканевом и органном уровнях. • Самая древняя в эволюционном отношении и наиболее универсальная форма регенерации, свойственная всем без исключения живым организмам ‒ внутриклеточная регенерация.

 • биохимическое обновление молекулярного состава клеток (молекулярная или биохимическая регенерация), • ядерного аппарата • биохимическое обновление молекулярного состава клеток (молекулярная или биохимическая регенерация), • ядерного аппарата и цитоплазматических органелл (внутриорганоидная регенерация), • увеличение числа и размеров ядерного аппарата и цитоплазматических органелл (митохондрий, рибосом, пластического комплекса и др. ). миокард и нервные клетки

 • Клеточная форма регенерации характеризуется делением клеток (пролиферацией). • Активность пролиферации клеток каждой • Клеточная форма регенерации характеризуется делением клеток (пролиферацией). • Активность пролиферации клеток каждой ткани контролируется факторами роста, гормонами, цитокинами, кейлонами, характером функциональных нагрузок. • Клеточная форма регенерации присуща следующим органам и тканям: костная, кроветворная, рыхлая соединительная, эндотелий, мезотелий, слизистые желудочно кишечного тракта, мочеполовой системы, органов дыхания, кожа, лимфоидная ткань.

Влияние общих и местных условий, при которых протекает процесс регенерации, может приводить как к Влияние общих и местных условий, при которых протекает процесс регенерации, может приводить как к количественным, так и качественным его изменениям. • Регенерация скелетных мышц осуществляется за счет образования на концах сохранившихся волокон мышечных почек, деления миобластов и миосателлитоцитов, дифференцирующихся в мышечные волокна. • Важнейшим условием полноценной регенерации поврежденного нерва является соединение центрального его конца с периферическим.

 • Регенерация осуществляется под воздействием различных регуляторных механизмов: • гуморальные (например, гормоны, фактор • Регенерация осуществляется под воздействием различных регуляторных механизмов: • гуморальные (например, гормоны, фактор роста, кейлоны и др. ); • иммунологические (установлен факт переноса лимфоцитами «регенерационной информации» , стимулирующей пролиферативную активность клеток различных внутренних органов); • нервные и функциональные (дозированная функциональная нагрузка).

 • Истощение, гиповитаминоз, нарушение иннервации и кровообращения, возраст, обмен веществ и другие оказывает • Истощение, гиповитаминоз, нарушение иннервации и кровообращения, возраст, обмен веществ и другие оказывает влияние на ход репаративной регенерации, ингибируя её и переводя в патологическую.

Принципы регенерации • стадийность, которая характеризуется морфологическими особенностями: • эпителизация раневой поверхности органа; накопление Принципы регенерации • стадийность, которая характеризуется морфологическими особенностями: • эпителизация раневой поверхности органа; накопление гистологически недифференцированного регенерата; рост и дифференцировка регенерата. • Кроме этого, в процессе регенерации можно выделить следующие физиологические стадии, которые различаются по типу обмена веществ: • 1) стадия разрушения и дедифференцировки, которая биохимически характеризуется протеолизом, т. е. преобладанием распада белка над его синтезом, снижением нуклеинового обмена, гликолизом, снижением р. Н или активной реакции внутренней среды. В этот период в очаге повреждения происходит накопление гистологически недифференцированного материала; • 2) стадия роста и дифференцировки, которая биохимически характеризуется преобладанием синтеза белка над его распадом, повышением нуклеинового обмена, аэробным типом дыхания, увеличением р. Н.

 • Сначала в повреждённый участок ткани врастают капилляры, идёт восстановление сосудистой системы и • Сначала в повреждённый участок ткани врастают капилляры, идёт восстановление сосудистой системы и нормализация обмена веществ. • Поврежденные ткани фагоцитируются микро и макрофагами. • Затем в результате деления размножаются соединительнотканные клетки, и формируется грануляционная ткань, восстанавливаются нервные волокна и образуются тканеспецифические клетки.

Механизм регенерации очень сложен и недостаточно изучен. • Механизм регенерации разных тканей определяется наследственным Механизм регенерации очень сложен и недостаточно изучен. • Механизм регенерации разных тканей определяется наследственным аппаратом клеток. • Молекулы ДНК определяют возникновение молекул РНК, которые, в свою очередь, определяют синтез специфических белков при наличии определённых ферментов и условий среды.

 • Для развития регенерационного процесса в клетках и тканях большую роль играют сдвиги • Для развития регенерационного процесса в клетках и тканях большую роль играют сдвиги в обмене веществ (например, гипоксия, повышенный гликолиз, ацидоз и др. ) в поврежденной ткани или органе, стимулирующие регенераторные процессы, например, понижение поверхностного натяжения мембран клеток и их миграцию, вход клеток в митотический цикл. Образующиеся при повреждении клеток нуклеотиды, ферменты, продукты распада белков, липидов и углеводов и другие наряду со стимулирующим влиянием эндокринной, нервной и иммунной системы могут быть повторно использованы для обеспечения регенераторных процессов.

Метаплазия Метаплазия

Теория резервных клеток • При регенерации у представителей ряда беспозвоночных были установлены особые малодифференцированные Теория резервных клеток • При регенерации у представителей ряда беспозвоночных были установлены особые малодифференцированные резервные клетки. • Например, у планарий и дождевых червей были обнаружены клетки индифферентного типа, подобные эмбриональным клеткам, которые получили название необластов.

 • Камбиальные клетки ‒ это герминативные клетки, которые детерминированы Резервные клетки индифферентны, недетерминированы, • Камбиальные клетки ‒ это герминативные клетки, которые детерминированы Резервные клетки индифферентны, недетерминированы, способны к превращению в разнородные клеточные элементы. К резервным клеткам относят гемапоэтические и мезенхимальные стволовые клетки.

 • Дифференцировку клеток связывают с процессом синтеза специфических белков клетки или ткани, например • Дифференцировку клеток связывают с процессом синтеза специфических белков клетки или ткани, например миозина в мышечной ткани или коллагена в соединительной ткани.

 • Дедифференцировка сопровождается потерей клетками и тканями органа их специфических признаков (например, мышцами • Дедифференцировка сопровождается потерей клетками и тканями органа их специфических признаков (например, мышцами миофибрилл, хрящом основного вещества), упрощение организации, т. е. возврат их к более ранней стадии. • Дедифференцированные клетки приобретают признаки, характерные для клеток и тканей эмбрионального типа, они приобретают способность к активному размножению.

 • У низших позвоночных регенерация может осуществляться и за счёт дедифференцировки. • Например, • У низших позвоночных регенерация может осуществляться и за счёт дедифференцировки. • Например, хрусталик у тритонов регенерируют из дифференцированных клеток радужной оболочки глаза, а сетчатка – из клеток пигментного эпителия. • Источником регенерации конечности у земноводныхявляются дедифференцированные клетки костной и мышечной тканей, а также клеточные элементы соединительной ткани, в том числе и крови.

 • Т. Морган (1901 г. ) выделил два основных способа регенерации: морфаллаксис и • Т. Морган (1901 г. ) выделил два основных способа регенерации: морфаллаксис и эпиморфоз. • Морфаллаксис восстановление путем реорганизации, перестройки тканей, без клеточного деления. Морфаллаксис был установлен у гидр, планарий, асцидий и других животных. • Эпиморфоз ‒ это регенерация, происходящая путем роста тканей от раневой поверхности. Примерами эпиморфоза могут быть регенерация конечности или хвоста у тритонов и аксолотлей, регенерация скелетной мышцы при удалении её участка и другие. • Регенерация путём индукции, которая осуществляется при действии индуктора (например, белков, гормонов и других).

 • в регенерации разных органов и тканей принимают участие как малодифференцированные, так и • в регенерации разных органов и тканей принимают участие как малодифференцированные, так и дифференцированные клеток • Например, регенерация костной ткани у всех позвоночных животных и человека обеспечивается мезенхимальными стволовыми клетками и остеогенными клетками предшественниками, а регенерация мышечной ткани – миосателлитоцитами и миобластами.

Регуляция регенерации Регуляция регенерации

 • Особенности регенерации разных тканей организма. • Особенности регенерации разных тканей организма.

Тромбоциты и лейкоциты восстанавливаются в течение нескольких дней, эритроциты ‒ несколько дольше (до 2 Тромбоциты и лейкоциты восстанавливаются в течение нескольких дней, эритроциты ‒ несколько дольше (до 2 2, 5 недель)

 • при кровопотерях происходит путём усиления функции красного костного мозга губчатого вещества позвонков, • при кровопотерях происходит путём усиления функции красного костного мозга губчатого вещества позвонков, грудной кости, рёбер и трубчатых костей, а также селезёнки, лимфоузлов и лимфоидных фолликулов миндалин, кишечника и других органов.

 • при репаративной регенерации объём миелоидного кроветворения возрастает также за счёт превращения жировой • при репаративной регенерации объём миелоидного кроветворения возрастает также за счёт превращения жировой ткани костного мозга в красный костный мозг. Жировые клетки вытесняются растущими островками кроветворной ткани, которая заполняет костномозговой канал. • Костный мозг может восстанавливаться даже при больших разрушениях.

 • Очаги экстрамедуллярного (гетеротопического) кроветворения формируются в результате выселения из костного мозга стволовых • Очаги экстрамедуллярного (гетеротопического) кроветворения формируются в результате выселения из костного мозга стволовых клеток во многие органы и ткани (например, селезенку, печень, лимфатические узлы, слизистые оболочки, жировую клетчатку). Печень Окр. : гематоксилин эозин Очаг экстрамедуллярного крове творения

патологическая регенерация крови патологическая регенерация крови

 • Костный мозг обладает очень высокими пластическими свойствами и может восстанавливаться даже при • Костный мозг обладает очень высокими пластическими свойствами и может восстанавливаться даже при значительных повреждениях. • Лимфатические узлы хорошо регенерируют только в тех случаях, когда сохраняются связи приносящих и выносящих лимфатических сосудов с окружающей их соединительной тканью. • Селезенка при повреждении бывает, как правило, неполной, погибшая ткань замещается соединительнотканным рубцом (тип регенерационной гипертрофии).

Регенерация кровеносных и лимфатических сосудов протекает неоднозначно в зависимости от их диаметра. • Микрососуды Регенерация кровеносных и лимфатических сосудов протекает неоднозначно в зависимости от их диаметра. • Микрососуды обладают большей способностью регенерировать, чем крупные сосуды. Регенерация микрососудов может происходить путём аутогенно. При этом в стенке микрососудов появляются боковые выпячивания за счёт усиленно делящихся эндотелиальных клеток (ангиобластов). Образуются тяжи из эндотелия, в которых возникают просветы и в них поступает кровь или лимфа.

 • Крупные сосуды не обладают достаточными пластическими свойствами. Поэтому при повреждении их стенки • Крупные сосуды не обладают достаточными пластическими свойствами. Поэтому при повреждении их стенки восстанавливаются лишь структуры внутренней оболочки, её эндотелиальная выстилка; элементы средней и наружной оболочек обычно замещаются соединительной тканью, что приводит к сужению или облитерации просвета сосуда.

 • Физиологическая регенерация волокнистой соединительной ткани происходит путём деления мезенхимальных клеток, фибробластов, миофибробластов, • Физиологическая регенерация волокнистой соединительной ткани происходит путём деления мезенхимальных клеток, фибробластов, миофибробластов, адвентициальных клеток, тучных клеток, перицитов и эндотелиальных клеток микрососудов. • Из малодифференцированных клеток дифференцируются зрелые, активно синтезирующие коллаген и эластин фибробласты (коллагенобласты и эластобласты). • Фибробласты сначала синтезируют основное вещество соединительной ткани (гликозоаминогликаны), тропоколлаген и проэластин, а затем в межклеточном пространстве из них образуются ретикулярные (аргирофильные), коллагеновые и эластические волокна.

 • • При репаративной регенерации соединительной ткани сначала образуется грануляционная ткань. Гранулы петли • • При репаративной регенерации соединительной ткани сначала образуется грануляционная ткань. Гранулы петли образованных тонкостенных сосудов. Между сосудами много недифференцированных лимфоцитоподобных клеток соединительной ткани, лейкоцитов, плазматических клеток и тучных клеток. Созреваниее грануляционной ткани, в основе которой лежит дифференцировка клеточных элементов, волокнистых структур, сосудов. В связи с синтезом фибробластами коллагена в межклеточных пространствах образуются аргирофильные, а затем и коллагеновые волокна. Синтез фибробластами гликозаминогликанов служит образованию основного вещества соединительной ткани. Созревание грануляционной ткани завершается образованием грубоволокнистой рубцовой ткани.

 • Регенерация соединительной ткани происходит не только при её повреждении, но и при • Регенерация соединительной ткани происходит не только при её повреждении, но и при неполной регенерации других тканей, а также при инкапсуляции, заживлении ран, воспалении. • Воспаление, развивающееся в грануляционной ткани, приводит к задержке ее созревания, а чрезмерная синтетическая активность фибробластов к избыточному образованию коллагеновых волокон с последующим резко выраженным их гиалинозом. • В таких случаях возникает рубцовая ткань в виде опухолевидного образования в виде келоида. • Келоидные рубцы образуются после различных травматических поражений кожи, особенно после ожогов.

 • Регенерация жировой ткани происходит за счет камбиальных жировых клеток ‒ липобластов и • Регенерация жировой ткани происходит за счет камбиальных жировых клеток ‒ липобластов и увеличения объема липоцитов с накоплением жира, а также за счет деления недифференцированных соединительнотканных клеток и превращения их по мере накопления липидов в цитоплазме в так называемые перстневидные клетки ‒ липоциты. • Жировые клетки образуют дольки, окруженные соединительнотканной стромой с сосудами и нервными элементами.

 • Регенерация костной ткани происходит в результате размножения остеогенных клеток ‒ остеобластов в • Регенерация костной ткани происходит в результате размножения остеогенных клеток ‒ остеобластов в периосте и эндосте. • Репаративная регенерация при переломе костей определяется характером перелома, состоянием костных отломков, надкостницы и кровообращения в области повреждения.

 • Патологическая регенерация костной ткани связана с общими и местными нарушениями восстановительного процесса, • Патологическая регенерация костной ткани связана с общими и местными нарушениями восстановительного процесса, длительным расстройством кровообращения, отмиранием костных отломков, воспалением и нагноением ран. • деформации кости, появлению костных выростов (остеофитов и экзостозов), преимущественному образованию волокнистой и хрящевой ткани в связи с недостаточной дифференциацией костной ткани.

 • Гладкие мышцы, клетки которых обладают способностью к митозу и амитозу, при незначительных • Гладкие мышцы, клетки которых обладают способностью к митозу и амитозу, при незначительных дефектах могут регенерировать достаточно полно. • Значительные участки повреждения гладких мышц замещаются рубцом, при этом сохранившиеся мышечные волокна подвергаются гипертрофии. • Образование гладких мышечных волокон может происходить путем превращения (метаплазии) элементов соединительной ткани.

 • Физиологическая регенерация многослойного плоского ороговевающего эпителия кожи происходит постоянно за счет деления • Физиологическая регенерация многослойного плоского ороговевающего эпителия кожи происходит постоянно за счет деления клеток камбиального (мальпигиева) слоя. • При повреждении эпидермиса и стромы кожи клетки росткового слоя по краям раны делятся, располагаются на восстановленной мембране и строме органа и покрывают дефект (заживление раны под струпом и по первичному натяжению). • Однако вновь образованный эпителий утрачивает способность к полной дифференциации характерных для эпидермиса слоев, покрывает дефект более тонким пластом и не образует производных кожи: сальных и потовых желез, волосяного покрова (неполная регенерация).

 • Неполная регенерация пищевода, желудка, кишечника, протоков желез и других трубчатых и полостных • Неполная регенерация пищевода, желудка, кишечника, протоков желез и других трубчатых и полостных органов с образованием соединительнотканных рубцов может вызывать сужение (стеноз) и расширение их, появление односторонних выпячиваний (дивертикулов), спаек (синехий), неполное или полное зарощение (облитерация) органов (полости сердечной сумки, плевральной, брюшинной, суставных полостей, синовиальных сумок и т. д. ).

 • Ганглиозные клетки головного и спинного мозга в течение жизни интенсивно обновляются на • Ганглиозные клетки головного и спинного мозга в течение жизни интенсивно обновляются на молекулярном и субклеточном уровнях, но не делятся. • При разрушении их происходит внутриклеточная компенсаторная регенерация (например, гиперплазия органелл) оставшихся клеток. • К компенсаторно приспособительным процессам в нервной ткани относится образование многоядрышковых, двухъядерных и гипертрофированных нервных клеток.

 • Клеточная форма регенерации свойственна нейроглии. • Погибшие глиальные клетки и небольшие дефекты • Клеточная форма регенерации свойственна нейроглии. • Погибшие глиальные клетки и небольшие дефекты головного и спинного мозга, вегетативных ганглиев замещаются делящимися клетками нейроглии и соединительной ткани с образованием глиальных узелков и рубцов. • Нервные клетки вегетативной нервной системы восстанавливаются путем гиперплазии органелл, а также не исключается возможность их деления. • Периферические нервы полностью регенерируют при условии сохранения связи центрального отрезка нервного волокна с нейроном и незначительного расхождения перерезанных концов нерва. • При нарушении регенерации нервов (значительное расхождение частей перерезанного нерва, расстройство крово и лимфообращения, наличие воспалительного экссудата) образуется соединительнотканный рубец с неупорядоченным разветвлением в нем осевых цилиндров центрального отрезка нервного волокна.

Механизмы гибели клеток Механизмы гибели клеток

 • Регенерация в многоклеточном организме, гистогенез и функционирование тканей предполагают наличие баланса между • Регенерация в многоклеточном организме, гистогенез и функционирование тканей предполагают наличие баланса между клеточной пролиферацией, клеточной дифференцировкой и гибелью клеток. • Динамическое равновесие между процессами гибели клеток и физиологической регенерацией обеспечивает постоянство клеточных и тканевых популяций в организме.

Некроз • характеризуется разрывом цитоплазматической и внутриклеточных мембран, что приводит к разрушению органелл, высвобождению Некроз • характеризуется разрывом цитоплазматической и внутриклеточных мембран, что приводит к разрушению органелл, высвобождению лизосомальных ферментов и выходу содержимого цитоплазмы в межклеточное пространство, при этом развивается воспалительный процесс.

Причины некроза • резкое падение содержания АТФ в клетках до такого уровня, который не Причины некроза • резкое падение содержания АТФ в клетках до такого уровня, который не совместим с их жизнью; • связывание белков с убихиноном, • Генерация активных форм кислорода, • нарушение кальциевого обмена, • потеря селективной проницаемости клеточных мембран. «Энергетическая катастрофа» может быть вызвана, например, токсинами или физическими повреждениями.

Убихинон состоит из 76 аминокислотных оснований, широко распространен во всех клетках эукариотов. • В Убихинон состоит из 76 аминокислотных оснований, широко распространен во всех клетках эукариотов. • В присутствии АТФ формирует ковалентные связи с лизиновыми основаниями других белков. Синтез убихинона инициируется различными видами повреждений. Связываясь с белками, убихинон уменьшает длительность их жизни, вероятно, путем их частичной денатурации. при болезни Альцгеймера, Паркинсона, при алкогольном поражении печени (тельца Маллори) обнаруживаются цитоплазматические тельца, построенные из комплекса белков с убихиноном.

 • Генерация активных форм кислорода происходит постоянно в клетках при гликолизе и связана • Генерация активных форм кислорода происходит постоянно в клетках при гликолизе и связана с переносом одного электрона на молекулу кислорода. • При этом образуются синглетный кислород, супероксидный анион радикал, гидроксильный радикал, пероксид водорода и др. • Вступая во взаимодействия с липидами мембран, молекулами ДНК, вызывают оксидативный стресс, активные формы кислорода повышают проницаемость мембран, ингибируют катионные помпы, потенцируют дефицит АТФ и избыток внутриклеточного кальция, что приводит к развитию повреждения клеток и тканей. Наибольшую роль активные формы кислорода играют в патогенезе некроза пневмоцитов при дистресс синдроме, при инфаркте миокарда и некрозе гепатоцитов при передозировке парацетамола.

Некроз гепатоцитов на фоне приема парацетамола Некроз гепатоцитов на фоне приема парацетамола

 • Нарушения кальциевого гомеостаза характеризуются накоплением внутриклеточного кальция в гибнущих клетках. • Инициальные • Нарушения кальциевого гомеостаза характеризуются накоплением внутриклеточного кальция в гибнущих клетках. • Инициальные изменения при повреждении обусловлены нарушением работы катионных помп в связи с дефицитом АТФ. • При этом кальций накапливается внутри клеток, прежде всего в митохондриях. • Происходит активация Са 2+ зависимых протеаз и фосфолипаз, что приводит к необратимым повреждениям мембран (митохондриальных, цитоплазматических), еще большим нарушениям их проницаемости и смерти клеток.

 • Потеря селективной проницаемости цитоплазматических мембран является одним из характерных признаков некроза при • Потеря селективной проницаемости цитоплазматических мембран является одним из характерных признаков некроза при воздействии комплемента, вирусных инфекциях и гипоксических повреждениях. • повреждение трансмембранных протеинов, рецепторов и ферментных систем, регулирующих прохождение в клетку определенных веществ. • При воздействии комплемента и перфоринов в цитоплазматическую мембрану в область липидного бислоя встраиваются протеиновые полимеразы. • Литические вирусы также взаимодействуют с липидами мембран, встраивают в них белки вирусных капсидов, что приводит к разрушению цитоплазматических мембран в момент выхода вируса из инфицированной клетки. • При ишемии нарушается располо жение трансмембранных белков с формированием характерных белковых «гипоксических» уплотнений.

 • Некроз проходит ряд морфогенетических стадий: • паранекроз ‒ подобные некротическим, но обратимые • Некроз проходит ряд морфогенетических стадий: • паранекроз ‒ подобные некротическим, но обратимые изменения; • некробиоз ‒ необратимые дистрофические изменения, характеризующиеся преобладанием катаболических реакций над анаболическими; • гибель клетки – необратимое её повреждение; • аутолиз ‒ дегенерация «мертвого» субстрата под действием гидролитических ферментов погибших клеток и клеток воспалительного инфильтрата.

 • Морфологическими признаками некроза являются: • 1) кариопикноз (сморщивание ядра), кариорексис (распад ядра • Морфологическими признаками некроза являются: • 1) кариопикноз (сморщивание ядра), кариорексис (распад ядра на глыбки) и кариолизис (лизис ядер); • 2) набухание клеток и их мембранных органелл; • 3) неспецифическая компактизация хроматина; • 4) вакуолизация цитоплазмы; • 5) нарушение целостности плазматической мембраны; • 6) фрагментация фибрилл; • 7) образование в митохондриях агрегатов в виде отложения солей кальция; • 6) выход содержимого клеток во внеклеточное пространство.

 • Изменения в ядре при некрозе связаны с активацией гидролаз, например, рибонуклеаз и • Изменения в ядре при некрозе связаны с активацией гидролаз, например, рибонуклеаз и дезоксирибонуклеаз. • В цитоплазме происходит денатурация и коагуляция белков, что приводит к распаду цитоплазмы на глыбки (плазморексис) и лизисом органелл (плазмолизис). • В результате в многоклеточном организме при некрозе развивается воспалительная реакция. • Некроз развивается не только в паренхиматозных элементах тканей и органов, но и в их строме. • При этом разрушаются как клетки стромы, так и нервные окончания и компоненты экстрацеллюлярного матрикса. • Расщепление ретикулярных, коллагеновых и эластических волокон происходит с участием нейтральных протеаз (например, коллагеназы, эластазы), липаз и других.

 • По механизму некроз может быть прямым и непрямым. • Прямой некроз может • По механизму некроз может быть прямым и непрямым. • Прямой некроз может быть травматическим, токсическим. • Непрямой некроз ‒ трофоневротическим, аллергическим и сосудистым.

 • Травматический некроз является результатом прямого действия на ткань физических (механических, температурных, вибрационных, • Травматический некроз является результатом прямого действия на ткань физических (механических, температурных, вибрационных, радиационных и др. ), химических (кислот, щелочей и др. ) факторов. • Токсический некроз развивается при воздействии на ткани токсичных факторов бактериальной и другой природы. • Трофоневротический некроз обусловлен нарушением циркуляции и иннервации тканей при заболеваниях центральной и периферической нервной системы. Примером трофоневротического некроза могут служить пролежни. • Аллергический некроз является результатом иммунного цитолиза тканей в ходе реакций гиперчувствительности немедленного или замедленного типа. Иммунный цитолиз с участием Т лимфоцитов киллеров и макрофагов приводит к развитию некроза ткани печени при хроническом активном гепатите. • Сосудистый некроз связан с абсолютной или относительной недостаточностью циркуляции в артериях, венах и лимфатических сосудах.

 • • • Формы некроза Коагуляционный некроз развивается при низкой активности гидролитических процессов, • • • Формы некроза Коагуляционный некроз развивается при низкой активности гидролитических процессов, высоком содержании белков и низком содержании жидкости в тканях. Примером могут служить восковидный, или ценкеровский, некроз мышц при брюшном и сыпном тифе; творожистый некроз при туберкулезе, сифилисе, проказе и лимфогранулематозе, аллергических и аутоиммунных заболеваниях. Колликвационный некроз развивается в тканях, богатых жидкостью с высокой активностью гидролитических ферментов. Классическим примером размягчение головного мозга. Гангрена некроз тканей, соприкасающихся с внешней средой. Ткани имеют черную окраску в результате образования сульфида железа из железа гемоглобина и сероводорода воздуха. Секвестр ‒ участок мертвой ткани, который не подвергается аутолизу, не замещается соединительной тканью и свободно располагается среди живых тканей. Секвестры обычно вызывают развитие гнойного воспаления. Инфаркт ‒ это сосудистый некроз (ишемический). Причинами инфаркта являются тромбоз, эмболия, длительный спазм артерий и

 • К программируемой клеточной гибели относят несколько типов: программируемый некроз, • апоптоз, • • К программируемой клеточной гибели относят несколько типов: программируемый некроз, • апоптоз, • аутофагическую гибель.

 • Понятие программированный некроз сформировалось на основании данных о том, что существует сигнальный • Понятие программированный некроз сформировалось на основании данных о том, что существует сигнальный путь инициации некроза в ответ на связывание рецепторами таких молекул, как TNF (англ. tumor necrosis factor или фактор некроза опухоли, ФНО), на фоне подавления апоптоза.

 • Индуцировать программу некроза можно: • путём активации программы апоптоза при связывании, например, • Индуцировать программу некроза можно: • путём активации программы апоптоза при связывании, например, лиганда Fas (англ. free antigen soluble ligand) или TRAIL (англ. TNF related apoptosis inducing ligand) со специфическими рецепторами; • гиперэкспрессией проапоптотического белка Bax (англ. Bcl 2 associated X protein) одновременно с ингибированием активности каспаз или гиперэкспрессией антиапоптотических белков. Программированный некроз можно ингибировать, если на клетку подействовать антиоксидантами или подавить активность протеинкиназы RIP (receptor-interacting protein kinase), которая является мишенью для каспаз, участвующих в гибели клеток путём апоптоза. Таким образом, инициация апоптоза подавляет развитие некроза в клетках.

Апоптоз • механизм программированной клеточной гибели обеспечивает регуляцию численности клеток, а именно – установление Апоптоз • механизм программированной клеточной гибели обеспечивает регуляцию численности клеток, а именно – установление нужного равновесия между процессами пролиферации и гибели клеток, что, в одних ситуациях, обеспечивает стабильное состояние организма, в других – рост или атрофию тканей и органов.

 • Программа апоптотической гибели (энергозависимый процесс) состоит из следующих основных этапов: • 1) • Программа апоптотической гибели (энергозависимый процесс) состоит из следующих основных этапов: • 1) индукция, или запуск программы апоптоза; • 2) хроматин конденсируется по периферии ядра и происходит фрагментация ядра; • 3) фрагментация ДНК энонуклеазами в местах, связывающих отдельные нуклеосомы, что приводит к развитию большого количества фрагментов, в которых число пароснований делится на 180 200 (фрагменты дают характерную картину лестницы при электрофорезе); • 4) активация проапоптотических белков; • 5) каскад каспаз, расщепляющих белки мишени; • 6) уплотнение цитоплазмы; • 7) разрушение внутриклеточных органелл или их перестройка; • 8) фрагментация клетки на апоптотические тельца; • 9) подготовка клетки и её фрагментов к фагоцитозу макрофагами или соседними клетками.

 • Фагоцитоз апоптотических телец макрофагами и другими клетками активируется рецепторами на этих клетках, • Фагоцитоз апоптотических телец макрофагами и другими клетками активируется рецепторами на этих клетках, которые захватывают и поглощают апоптотические клетки. • Одним из таких рецепторов на макрофагах является рецептор витронектина, который является b 3 интегриноми активирует фагоцитоз апоптотических нейтрофилов.

 • Индукция апоптоза и активация проапоптотических белков ведёт к активации каспаз (цистеиновых протеаз) • Индукция апоптоза и активация проапоптотических белков ведёт к активации каспаз (цистеиновых протеаз) – инициаторных и эффекторных, которые функционируют как протеолитические каскады. • Это приводит к разрушению структурных белков, белков регуляторов клеточного цикла и других. • Активированные каспазой ферменты (например, эндонуклеазы, гельзолин и другие) участвуют в разрушении ядерной ламины, нарушении целостности ДНК, компактизации хроматина, разрушении аппарата Гольджи, митохондрий, элементов цитоскелета и других органелл.

 • Некаспазный механизм апоптотической гибели. При этом происходит выход из митохондрий и миграция • Некаспазный механизм апоптотической гибели. При этом происходит выход из митохондрий и миграция в ядро флавопротеина AIF (apoptosis inducing factor) и эндонуклеазы G, вызывающих распад ядерной ДНК на крупные фрагменты. • Конденсация хроматина и экспозиция фосфатидилсерина во внешнем монослое плазматической мембраны соответствуют признакам апоптоза.

Конечными этапами апоптоза является уплотнение цитоплазмы, фрагментация ядер и самих клеток с образованием апоптотических Конечными этапами апоптоза является уплотнение цитоплазмы, фрагментация ядер и самих клеток с образованием апоптотических телец, в которых могут быть фрагменты ядер, элементы аппарата Гольджи, митохондрий и т. д. Апоптотические клетки и тельца экспонируют на поверхности сигнальные и адгезивные молекулы, которые узнаются соседними клетками или макрофагами и способствуют фагоцитозу. К таким молекулам относятся фосфатидилсерин, лизофосфолипиды, витронектин, тромбоспондин и другие. Процессу фагоцитоза способствует также инактивация на поверхности умирающих клеток молекул типа CD 31 (англ. cluster of differentiation), необходимых для распознавания не подлежащих поглощению жизнеспособных клеток.

 • Многие из этих генов сохранились в ходе эволюции ‒ от круглых червей • Многие из этих генов сохранились в ходе эволюции ‒ от круглых червей до насекомых и млекопитающих. Некоторые из них обнаруживаются также в геноме вирусов. К активации апоптоза также приводят вирусные инфекции, нарушение регуляции клеточного роста, повреждение клетки и потеря контакта с основным веществом ткани. Апоптоз — это защита организма от персистенции поврежденных клеток, которые могут оказаться потенциально опасными для многоклеточного организма.

 • ингибиторы апоптоза: факторы роста, клеточный матрикс, половые стероиды, некоторые вирусные белки; • • ингибиторы апоптоза: факторы роста, клеточный матрикс, половые стероиды, некоторые вирусные белки; • активаторы включают недостаток факторов роста, потеря связи с матриксом, глюкокортикоиды, некоторые вирусы, свободные радикалы, ионизирующая радиация.

 • Выделяют два вида механизма апоптоза: апоптоз «изнутри» и апоптоз «по команде» . • Выделяют два вида механизма апоптоза: апоптоз «изнутри» и апоптоз «по команде» . • В первом случае задача процесса – убрать поврежденные клетки. Апоптоз запускается сигналами, возникающими внутри самой клетки при неудовлетворительном её состоянии – повреждении хромосом, внутриклеточных мембран и т. д. • Второй вариант апоптоза наблюдается, например, при разделении пальцев на руках или ногах зародыша, при инволюции мюллерова и вольфова протоков, разделении локтевой и лучевой костей предплечья, формировании суставов, имплантации зародыша, образовании полостей сосудов, резорбции личиночных органов животных при метаморфозе, которые с позиции целого организма оказываются ненужными или вредными. В этом случае клетка получает из внеклеточной среды сигнал «погибнуть» , который передаётся через мембранные или цитоплазматические рецепторы. Иногда сигналом для начала апоптоза может быть и отсутствие необходимого сигнала.

 • При апоптозе усиливается экспрессия генов, контролирующих пролиферацию и дифференцировку клеток из группы • При апоптозе усиливается экспрессия генов, контролирующих пролиферацию и дифференцировку клеток из группы клеточных онкогенов (c-fos, c-myc, bcl-2) и антионкогенов (р53). • Активация клеточных онкогенов должна вести к усилению пролиферации клеток, однако при одновременной активации антионкогена р53 наступает апоптоз. • Механизмы апоптоза многообразны и представляют собой сложнейшие молекулярные каскады.

 • Белки семейства Bcl 2 проявляют широкий спектр активности от ингибирования апоптоза до • Белки семейства Bcl 2 проявляют широкий спектр активности от ингибирования апоптоза до его индукции. Семейство белков Bcl 2 включает в себя субсемейства, которые различаются по структуре и функциям: • субсемейство белков Bcl 2 (Bcl 2, Bcl xl (B cell lymphoma – extra large), Bcl w (Bcl 2 like protein), Mcl 1, аденовирусный E 1 B 19 K, Эпштейн Барр вирусный BHRF 1 и другие) – ингибиторы апоптоза; • субсемейство белков Bax и BH 3 (Bax like BH 3 protein), Вak, Nbk/Bik 1, Bad, Вcl x. S – промоторы апоптоза.

Мутации гена p 53 обнаруживаются примерно в половине опухолей, независимо от их происхождения или Мутации гена p 53 обнаруживаются примерно в половине опухолей, независимо от их происхождения или типа

 • Митотическая катастрофа – это реализация апоптотической программы собственно в процессе митоза. • • Митотическая катастрофа – это реализация апоптотической программы собственно в процессе митоза. • При этом сегрегация хромосом отсутствует и клетка блокируется в одной из фаз митоза. В митотической клетке нарушены организация веретена и выстраивание хромосом, как при колхициноподобном митозе. • Далее происходит активация каспаз и последующие деструктивные события по типу апоптотических. • Завершается апоптоз образованием апопточеских телец и фагоцитозом.

 • Митотическая катастрофа может приводить к гибели клеток, перешедших после аномального митоза в • Митотическая катастрофа может приводить к гибели клеток, перешедших после аномального митоза в следующую G 1 фазу без нормальной сегрегации хромосом и образования дочерних клеток, т. е. постмитотическая гибель полиплоидных клеток. • Данный способ митотической катастрофы может называться апоптозом клетки, прошедшей полиплоидизирующий митоз.

 • Причиной митотической катастрофы считают нарушение процессов контроля в клетках при повреждении ДНК • Причиной митотической катастрофы считают нарушение процессов контроля в клетках при повреждении ДНК или нарушении сборки веретена деления. • экспрессия гена р53, который служит фактором транскрипции для р21 – ингибитора G 1 – фазы клеточного цикла и для ряда проапоптотических белков. • Митотическая катастрофа отличается от апоптоза одноядерных клеток тем, что нарушение её программы может существенно влиять на хромосомный состав клеток.

 • Стимулами к запуску процессов аутофагии в клетках многоклеточных животных являются: 1) отсутствие • Стимулами к запуску процессов аутофагии в клетках многоклеточных животных являются: 1) отсутствие факторов роста или нехватка питательных веществ; • 2) наличие в цитоплазме повреждённых органелл, например, митохондрий, пероксисом и т. д. ; • 3) в клеточных культурах возникновение монослоя приводит к контактному торможению пролиферации клеток.

 • При недостатке питательных соединений клетка начинает утилизировать часть своих цитозольных белков и • При недостатке питательных соединений клетка начинает утилизировать часть своих цитозольных белков и органелл с помощью аутофагии. • 1) частичная конденсация хроматина; • 2) иногда пикноз ядра; • 3) отсутствие фрагментации ядра и клетки на поздних стадиях гибели; • 4) отсутствие деградации ДНК до нуклеасомного уровня; • 5) увеличение числа аутофагосом и аутофаголизосом; • 6) увеличение лизосомной активности; • 7) увеличение протяженности аппарата Гольджи, и иногда, расширение цистерн эндоплазматического ретикулума; • 8) длительная сохранность микротрубочек и промежуточных филаментов; • 9) иногда возрастание проницаемости митохондрий; • 10) отсутствие активации каспаз. • Следует отметить, что апоптоз может запускаться в разных фазах клеточного цикла, а аутофагическая гибель развивается преимущественно в непролиферирующих клетках (G 0 -фаза и терминальная дифференцировка).

Макроаутофагия. • Обеспечивает поглощение элементов цитоплазмы и целых органелл аутофагосомами, имеющими двойную мембранную структуру, Макроаутофагия. • Обеспечивает поглощение элементов цитоплазмы и целых органелл аутофагосомами, имеющими двойную мембранную структуру, или первичными аутофаговыми вакуолями (AV I). • После слияния с лизосомами аутофагосомы формируют одномембранную структуру – аутолизосому или позднюю аутофаговую вакуоль (AV II), содержимое которых деградируется, и получившиеся элементы возвращаются в цитоплазму для метаболических реакций. • Основным регулятором макроаутофагии является киназа m. TOR (англ. Мammalian target of rapamycin), запускающая образование аутофагосом. Её ингибирование, например, при помощи рапамицина или при отсутствии питательных веществ запускает макроаутофагию.

Микроаутофагия. • Обеспечивает поглощение органелл непосредственно в лизосомных мембранах. Этот механизм также является путём Микроаутофагия. • Обеспечивает поглощение органелл непосредственно в лизосомных мембранах. Этот механизм также является путём деградации органелл и долгоживущих белков, но, в отличие от макроаутофагии, он не отвечает за адаптацию к недостатку питательных веществ. • Одной из конкретных форм микроаутофагии является избирательная деградация пероксисом в дрожжевых клетках (microperoxophagy) как механизм адаптации к оксидативному стрессу.

Шаперон-ассоциированная аутофагия. • Белки, участвующие в шаперон ассоциированной аутофагии, содержат конкретные пентапептидные мотивы, распознаваемые Шаперон-ассоциированная аутофагия. • Белки, участвующие в шаперон ассоциированной аутофагии, содержат конкретные пентапептидные мотивы, распознаваемые лизосомами (консенсус последовательность KFERQ (one-letter code for the amino acid sequence Lys (K) –Phe (F) – Glu ® – Arg ® – Gln (Q)), которые узнаются комплексом белков шаперонов (в том числе белком теплового шока 73 к. Да – белок, Hsc 73 (heat shock proteins)) и направляются к лизосомной мембране, где они взаимодействуют с белками, связанными с мембраной лизосом (LAMP)2 A (lysosomeassociated protein 2 A). • Затем субстратные белки разворачиваются и транспортируются в люмен лизосом для деградации. Некоторые посттрансляционные изменения субстратов (например, окисление или денатурация) могут сделать пентапептидные мотивы более доступными для шаперонов, повышая уровень их лизосомального поглощения.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ • Микроскопическое исследование живых и мёртвых клеток и тканей широко применяется в МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ • Микроскопическое исследование живых и мёртвых клеток и тканей широко применяется в гистологии для самых различных целей: • для изучения изменений, происходящих в клетках и тканях при разнообразных внешних воздействиях, • для выяснения закономерностей обмена веществ в клетках, • для изучения клеточных структур, токов цитоплазмы, клеточной проницаемости и т. д.

Приготовление препаратов Прижизненные красители – это органические соединения ароматического ряда, обладающие относительно небольшой токсичностью Приготовление препаратов Прижизненные красители – это органические соединения ароматического ряда, обладающие относительно небольшой токсичностью для живых клеток. Из кислых красителей наиболее часто используется трипановый синий (0, 5 процентный раствор) и литиевый кармин в виде 20 процентного раствора Из основных красителей чаще всего употребляется нейтральный красный в разведении 1 : 200000 или более крепкий раствор – 1 : 50 000; метиленовый синий в растворах 1 : 1. 000 или 1: 10000.

Флюорохромы количество красителя, поглощенного неповрежденными и поврежденными путем какого либо воздействия клетками (например, высокой Флюорохромы количество красителя, поглощенного неповрежденными и поврежденными путем какого либо воздействия клетками (например, высокой температурой), можно точно определить и выразить количественно. Разница в количестве красителя, поглощенного неповрежденными и поврежденными клетками, свидетельствует о характере и степени изменений, возникающих под влиянием различных внешних воздействий.

 • К микрохимическим относятся те методы, с помощью которых производится определение от 10 • К микрохимическим относятся те методы, с помощью которых производится определение от 10 до 0, 01 мг вещества. Эти методы широко используются для определения содержания в клетках белков, фосфора, аминокислот, нуклеиновых кислот, сахаров и т. д.

 • Метод рентгеносруктурного анализа основан на явлении дифракции рентгеновских лучей. • Он применяется • Метод рентгеносруктурного анализа основан на явлении дифракции рентгеновских лучей. • Он применяется для изучения строения молекул белков, нуклеиновых кислот и других веществ, входящих в состав цитоплазмы и ядра клеток. • Метод дает возможность определить пространственное расположение молекул, точно измерить расстояние между ними и изучить внутримолекулярную структуру.

 • Меченые атомы (авторадиография) широко применяются в цитологии и гистологии для изучения разнообразных • Меченые атомы (авторадиография) широко применяются в цитологии и гистологии для изучения разнообразных химических процессов, протекающих в клетке, например для изучения синтеза белков и нуклеиновых кислот, проницаемости клеточной оболочки, локализации веществ в клетке и т. д.

Методы исследования апоптоза достаточно разнообразны. Первоначально наиболее распространенным способом определения апоптоза является электрофорез экстрагируемой Методы исследования апоптоза достаточно разнообразны. Первоначально наиболее распространенным способом определения апоптоза является электрофорез экстрагируемой фракции ДНК, который позволяет выявить дискретность низкомолекулярной ДНК по мол. массе межнуклеосомной деградации ДНК

 • для регистрации апоптоза лимфоцитов все чаще применяют методы, основанные на проточной цитофлуориметрии. • для регистрации апоптоза лимфоцитов все чаще применяют методы, основанные на проточной цитофлуориметрии. К этой группе относится метод, основанный на выявлении потери клетками части ДНК (гиподиплоидных клеток) с помощью флуоресцентного красителя – пропидиума йодида.

 • Апоптоз можно обнаружить уже на ранних этапах с помощью меченого флуорохромом аннексина • Апоптоз можно обнаружить уже на ранних этапах с помощью меченого флуорохромом аннексина V, который связывается с фосфатидилсерином, появляющимся на мембране клеток, подвергающихся апоптозу. В апоптотических клетках фосфолипид фосфатилдисерин переориентируется и локализуется на поверхности клеточной мембраны. Локализация фосфатилдисерина на поверхности мембраны наблюдается начиная с ранней стадии апоптоза до полной деградации клетки. Рекомбинантный аннексин V белок (35 36 к. Д), обладающий высокой аффинностью к фосфатилдисерину в присутствии ионов Са+2. Связываясь с фосфатилдисерином на поверхности клетки аннексин V, конъюгированный с флуорохромом, служит маркером апоптоза.

 • Обычно аннексин V используется в комбинации с пропидием иодидом (PI), что позволяет • Обычно аннексин V используется в комбинации с пропидием иодидом (PI), что позволяет одновременно распознавать интактные клетки (отрицательные и по аннексину V, и по PI), клетки, находящиеся в «раннем» апоптозе (положительные по аннексину V, отрицательные по PI), • клетки, находящиеся в позднем апоптозе или в некрозе (положительная и по аннексину V и по PI).

 • Ориентировочное представление о «склонности» клеток к развитию апоптоза можно получить, определяя экспрессию • Ориентировочное представление о «склонности» клеток к развитию апоптоза можно получить, определяя экспрессию на их поверхности Fas-рецептора (CD 95) и в митохондриях – протонкогена bcl-2. • СD 95 Fas, или APO 1 ‒ трансмембранный гликопротеин (45 к. Д), являющийся членом семейства рецепторов к фактору некроза опухолей (TNF α).

 • Связывание CD 95 Fas лигандом (Fas L, CD 95 L) индуцирует апоптоз • Связывание CD 95 Fas лигандом (Fas L, CD 95 L) индуцирует апоптоз в клетках, его экспрессирующих. • Моноклональные антитела к CD 95 позволяют с использованием метода проточной цитометрии или флуоресцентной микроскопии выявить популяцию клеток, готовящихся к апоптозу.

 • CD 95 L (Fas L) –Fas лиганд является мембранным белком (40 к. • CD 95 L (Fas L) –Fas лиганд является мембранным белком (40 к. Д), растворимая форма которого является разновидностью рецепторов к фактору некроза опухоли (TNF α). Этот антиген экспрессируется цитотоксическими лимфоцитами и клетками – натуральными киллерами, а также выявлен на многих опухолевых клетках. Связывание Fas L с рецептором CD 95 индуцирует процесс апоптоза в клетках мишенях. Моноклональные антитела к CD 95 L позволяют с использованием метода проточной цитометрии или флуоресцентной микроскопии выявить популяцию клеток, готовящихся к апоптозу. • Bcl 2 – внутриклеточный белок, локализующийся на митохондриях, сверэкспрессия которого блокирует апоптоз.

Литературные источники • • • • Зайнулин В. Г. Роль апоптоза в возрастных патологиях Литературные источники • • • • Зайнулин В. Г. Роль апоптоза в возрастных патологиях / В. Г. Зайнулин, А. А. Москалёв // Онтогенез. – 2001. – Т. 32, № 4. – С. 249– 251. Меньшикова Е. Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е. Б. Меньшикова, В. З. Ланкин, Н. К. Зенков и др. – М. : Слово, 2006. – 556 с. Новик А. А. Введение в молекулярную биологию канцерогенеза / А. А. Новик. – М. : ГЭОТАР МЕД, 2004. – 224 с. Программированная клеточная гибель / [под ред. В. С. Новикова]. – СПб. : Наука, 1996. – 275 с. Ярыгин В. Н. Роль циркулирующих стволовых клеток в физиологической и репаративной регенерации. Патологическая физиология / В. Н. Ярыгин // Онтогенез. – 2007. – Т. 38, № 2. – С. 1– 15. Beausejour C. M. Ageing: balancing regeneration and cancer / C. M. Beausejour, J. Campisi // Nature. – 2006. – Vol. 443. – P. 404– 405. Carlson M. E. Loss of stem cell regenerative capacity within aged niches / M. E. Carlson, I. M. Conboy // Aging Cell. – 2007. – Vol. 6. – P. 371– 382. Hipp J. Sources of stem cells for regenerative medicine / J. Hipp, A. Atala // Sci. China Life. – 2010. – Vol. 53, № 1. – P. 154– 156. Orlic D. Bone marrow stem cells regenerate infarcted myocardium / D. Orlic, J. Kajstura, S. Chimenti et al. // Pediatr Transplant. – 2003. – Vol. 7. – P. 86– 88. Walters B. J. Postnatal development, maturation and aging in the mouse cochlea and their effects on hair cell regeneration / B. J. Walters, J. Zuo // Inner. Ear Development and Regeneration. – 2013. – Vol. 297. – P. 68– 83. Yarygin V. N. Regeneration of the rat spinal cord after thoracic segmentectomy: Growth and restoration of nerve conductors / V. N. Yarygin, V. V. Banin, K. N. Yarygin, et al. // Neurosci. Behav. Physiol. – 2007. – Vol. 37, № 2. – P. 97– 105. Zhao T. p 53 and stem cells: new developments and new concerns / T. Zhao, Y. Xu // Trend in Cell Biology. – 2010. – Vol. 20, № 3. – Р. 170– 175.