LOGO Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ЯГМА Клеточные основы регенерации тканей: v v v стволовые клетки типы клеточных популяций по способности к обновлению физиологическая регенерация покровных эпителиев Профессор А. В. Павлов
Основные понятия v Тканевой гомеостаз - процессы поддержания постоянства структурно-функциональной организации тканей § обеспечивают существование ткани на протяжении всей жизни организма, независимо от продолжительности жизни входящих в ее состав клеток § в основе лежат взаимно сбалансированные процессы размножения, дифференцировки и гибели клеток v Регенерация – восстановление структур организма взамен утраченных § физиологическая (клеточное обновление) – восполнение естественной убыли клеток § репаративная – восполнение убыли клеток, вызванной повреждающим действием различных факторов (травма, интоксикация, нарушение кровоснабжения, инфекция и пр. ) v Уровни регенерации § Органный (полное и не полное восстановление) § Тканевой (обновление элементов тканей) § Клеточный (обновление ультраструктур)
Регенерация: клеточные механизмы v Клеточные механизмы физиологической и репаративной регенерации идентичны (разница – только в масштабе процессов) v Клеточные механизмы регенерации § Митотическое деление клеток § Гипертрофия клеток - увеличение размеров за счет возрастания количества органелл в рамках сохранения диплоидного генома § Полиплоидизация клеток – кратное увеличение содержания ДНК, сопровождающееся увеличением количества органелл и размеров клеток v Клеточные источники восстановления § малодифференцированные (стволовые) клетки § размножение дифференцированных клеток Гиперплазия – увеличение числа клеток
Стволовые клетки v Стволовые клетки: § малодифференцированные клетки, способные к дифференцировке в одном (унипотентные) или нескольких направлениях (полипотентные) § присутствуют в тканях в течение всей жизни организма в качестве пула резервных клеток, т. к. в отличие от других типов клеток способны к самоподдержанию § механизм самоподдержания – ассиметричный митоз: o после деления СК одна дочерняя клетка остается стволовой, а вторая – под влиянием микроокружения вступает на путь дифференцировки
Стволовые клетки Разновидности СК: v Эмбриональные (фетальные) СК – выделяются из бластулы эмбриона или тканей плода v СК взрослого организма (соматические СК) § Гемопоэтические (ГСК) § Стромальные СК костного мозга o эпидермальные СК § Мезенхимальные o эпителиальные СК пищеварительного тракта § Тканеспецифичные o нейрональные СК o СК скелетной мускулатуры
Стволовые клетки v Стволовые клетки взрослого организма (соматические СК): § большую часть жизни находятся в состоянии пролиферативного покоя (G 0), делятся редко § Дифферон - совокупность клеток, развивающаяся из СК одного типа Клон - совокупность клеток, развивающаяся из одной СК более устойчивы к действию повреждающих факторов: o o § плотная упаковка хроматина локализация в защищенных зонах (нишах СК), наличие специальных клеток микроокружения аутосинтетический тип метаболизма – синтезируют вещества только для себя v Концентрация СК в тканях варьирует: § Красный костный мозг 0, 1 – 0, 01% § Крипты тонкой кишки – до 10% Самоподдерживающаяся СК Полустволовые (транзиторные) клетки Дифференцирующиеся и зрелые элементы
Типы клеточных популяций по способности к обновлению v Клеточная популяция (КП) – группа однородных по какому-либо критерию клеток (например, по способности к обновлению, функции), совокупность клеток определенного типа § понятие более узкое, чем ткань (включает только клеточные элементы) v По способности к обновлению: § обновляющиеся КП § растущие КП § стабильные (стационарные) КП
Типы клеточных популяций по способности к обновлению: обновляющиеся популяции v Особенности: § высокий уровень размножения и высокий уровень гибели клеток, процессы строго сбалансированы § источниками размножения являются стволовые клетки (СК), локализованные в специальных камбиальных зонах § клеточная гибель зрелых клеток генетически запрограммирована v Примеры: § § покровные эпителии клетки кроветворных органов клетки соединительных тканей сперматогенные клетки
Типы клеточных популяций по способности к обновлению: растущие популяции v Особенности: § состоят из долгоживущих высокоспециализированных клеток § в условиях физиологической регенерации процессы деления и гибели выражены слабо § гибель клеток – случайная, незапрограммированная § источниками размножения являются зрелые клетки (G 0), стволовые клетки отсутствуют (или присутствуют в чрезвычайно малых количествах, как глубокий резерв, который в физиологических условиях не используется) § при репаративной регенерации возможен массовый переход зрелых клеток к делению v Примеры: клетки паренхимы внутренних органов § Эпителий печени, почек, поджелудочной железы, эндокринных желез, предстательной железы, сосудистый эндотелий
Типы клеточных популяций по способности к обновлению: стабильные (стационарные) популяции v Особенности: § высокоспециализированные клетки, утратившие способность к делению § обновление органелл идет на внутриклеточном уровне § характерна соматическая полиплоидия кратное увеличение количества ДНК в результате вхождения клетки в митотический цикл, не заканчивающийся цитотомией v Примеры: § Нейроны § Кардиомиоциты желудочков
Механизмы тканевого гомеостаза: гибель клеток v Программируемая гибель Апоптоз Экструзия клеток из эпителиального пласта v Гибель от действия повреждающих факторов Некроз клетки
Программируемая гибель клеток: апоптоз v Генетически запрограммированный способ клеточной гибели, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные части (апоптотические тела) окруженные плазмолеммой v Фазы апоптоза § сигнальная (активизация рецепторов гибели клетки) § эффекторная (активизация каскада белков- § эффекторов и белков-модуляторов) деградационная – фрагментация на апоптотические тела
Программируемая гибель клеток: экструзия из эпителиального пласта v Экструзия эпителиоцитов многорядного мерцательного эпителия трахеи Наблюдения Л. И. Есева (каф. гистологии, цитологии и эмбриологии ЯГМА)
Регуляция тканевого гомеостаза Гуморальные регуляторы размножения, дифференцировки и гибели клеток: Убыль количества зрелых клеток § Стимуляторы o факторы роста o протоонкогены Возрастание количества зрелых клеток Снижение выработки кейлонов § Ингибиторы o кейлоны o антиокогены (Р 53) Снятие тормозящего эффекта на деление Повреждение ткани ия ац р е ен ег р Активизация размножения клеток v Кейлоны - гормоноподобные внутритканевые регуляторы: § вырабатываются зрелыми клетками ткани § тормозят деление незрелых клеток Восстановление выработки кейлонов Торможение деления клеток базального слоя
LOGO Физиологическая регенерация тканей: v покровные эпителии
Однослойный призматический эпителий тонкой кишки Кишечные ворсинки: § зона дифферен -цировки v Скорость обновления в кишке человека: 5 -6 сут. § зона гибели клеток Кишечные крипты: § место локализации СК § зона размножения
Однослойный призматический эпителий тонкой кишки
Многослойный плоский орговевающий эпителий: эпидермальная пролиферативная единица
Многослойный плоский орговевающий эпителий: эпидермальная пролиферативная единица v Скорость обновления в эпидермисе человека – 20 -30 сут.
LOGO Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ЯГМА-2014
Скачать презентацию LOGO Кафедра гистологии цитологии и эмбриологии ЯГМА Клеточные
Клеточные основы регенерации тканей.pptx