Czy płazy potrafią się regenerować? Dla każdego i o wszystkim
Twórczość M. A. Bułhakowa - największe zjawisko Rosyjski fikcja XX wiek. Jej główny temat można uznać za motyw „tragedii narodu rosyjskiego”. Pisarz był im wszystkim rówieśnikiem tragiczne wydarzenia, która miała miejsce w Rosji w pierwszej połowie naszego stulecia. Ale co najważniejsze, M. A. Bułhakow był wnikliwym prorokiem. Nie tylko opisał to, co widział wokół siebie, ale także zrozumiał, jak drogo za to wszystko zapłaci jego ojczyzna. Z goryczą pisze po zakończeniu I wojny światowej: „... kraje zachodnie liżemy rany, wyzdrowieje, już niedługo wyzdrowieje (i będzie pomyślnie!), a my... będziemy walczyć, zapłacimy za szaleństwo październikowych dni... za wszystko! A później, w 1926 r., w swoim dzienniku: „Jesteśmy ludźmi dzikimi, ciemnymi, nieszczęśliwymi”.
M. A. Bułhakow jest subtelnym satyrykiem, uczniem N. V. Gogola i M. E. Saltykowa-Shchedrina. Ale proza pisarza to nie tylko satyra, to satyra fantastyczna. Pomiędzy tymi dwoma typami światopoglądu jest duża różnica: satyra obnaża braki istniejące w rzeczywistości, a satyra fantastyczna ostrzega społeczeństwo przed tym, co go czeka w przyszłości. A najbardziej szczere poglądy M. A. Bułhakowa na temat losów swojego kraju wyrażają się, moim zdaniem, w opowiadaniu „Serce psa”.
Powieść została napisana w 1925 r., jednak autorowi nigdy nie udało się jej opublikować: rękopis skonfiskowano podczas rewizji w 1926 r. Czytelnik zobaczył to dopiero w 1985 roku.
Fabuła opiera się na wielkim eksperymencie. Główny bohater opowieści, profesor Preobrażeński, reprezentujący typ ludzi najbliższy Bułhakowowi, typ rosyjskiego intelektualisty, wymyśla rodzaj rywalizacji z samą Naturą. Jego eksperyment jest fantastyczny: stworzenie nowej osoby poprzez przeszczepienie psu części ludzkiego mózgu. Opowieść zawiera wątek nowego Fausta, ale jak wszystko M. A. Bułhakowa ma charakter tragikomiczny. Ponadto, akcja rozgrywa się w Wigilię, a profesor nosi nazwisko Preobrażeński. A eksperyment staje się parodią Bożego Narodzenia, antykreacją. Ale, niestety, naukowiec zbyt późno zdaje sobie sprawę z niemoralności przemocy wobec naturalnego toku życia.
Aby stworzyć nową osobę, naukowiec bierze przysadkę mózgową „proletariusza” - alkoholika i pasożyta Klima Chugunkina. A teraz w wyniku najbardziej złożonej operacji pojawia się brzydka, prymitywna istota, całkowicie dziedzicząc „proletariacką” istotę swojego „przodka”. Pierwsze słowa, które wypowiedział, były przekleństwami, pierwszym wyraźnym słowem było „burżuazyjne”. A potem - wyrażenia uliczne: „nie pchaj!”, „łajdak”, „zejdź z modą” i tak dalej. Pojawia się obrzydliwy „człowiek”. pionowo kwestionowane i nieatrakcyjny wygląd. Włosy na głowie zrobiły się szorstkie... Czoło uderzało swoją niewielką wysokością. Niemal dokładnie nad czarnymi nitkami brwi zaczęła się szczotka z grubą główką.”
Potworny homunkulus, człowiek o psim usposobieniu, którego „podstawą” był brył-proletariusz, czuje się panem życia; jest arogancki, dumny, agresywny. Konflikt pomiędzy Profesorem Preobrażeńskim, Bormenthalem i humanoidalną istotą jest absolutnie nieunikniony. Życie profesora i mieszkańców jego mieszkania staje się piekłem. „Mężczyzna przy drzwiach patrzył na profesora mętnymi oczami i palił papierosa, posypując przód koszuli popiołem...” - „Nie rzucaj niedopałków na podłogę - proszę po raz setny. Żebym nigdy więcej nie usłyszała ani jednego przekleństwa. Nie pluj w mieszkaniu! Zakończ wszystkie rozmowy z Ziną. Skarży się, że prześladujesz ją w ciemności. Patrzeć! - profesor jest oburzony. „Z jakiegoś powodu, tato, boleśnie mnie uciskasz” – powiedział nagle (Szarikow) ze łzami w oczach… „Dlaczego nie dajesz mi żyć?” Pomimo niezadowolenia właściciela domu, Szarikow żyje na swój sposób, prymitywny i głupi: w ciągu dnia przez większą częśćśpi w kuchni, przesiaduje, wyrządza różne krzywdy, przekonany, że „w dzisiejszych czasach każdy ma swoje prawo”.
Oczywiście, że nie ten eksperyment naukowy Sam Michaił Afanasjewicz Bułhakow stara się przedstawić w swojej historii. Opowieść opiera się głównie na alegorii. Mówimy nie tylko o odpowiedzialności naukowca za swój eksperyment, o niemożności dostrzeżenia konsekwencji swoich działań, o ogromnej różnicy pomiędzy zmiany ewolucyjne i rewolucyjna inwazja na życie.
Opowiadanie „Psie serce” zawiera niezwykle jasny obraz autora na wszystko, co dzieje się w kraju.
Wszystko, co się wokół działo i co nazywano budową socjalizmu, również M. A. Bułhakow postrzegał jako eksperyment – na ogromną skalę i więcej niż niebezpieczny. Do prób stworzenia nowego, doskonałego społeczeństwa, stosując metody rewolucyjne, czyli usprawiedliwiające przemoc, do wychowania nowego, stosując te same metody, wolny człowiek był niezwykle sceptyczny. Widział, że w Rosji także próbowano stworzyć nowy typ człowieka. Osoba, która szczyci się swoją ignorancją, niskim pochodzeniem, ale która otrzymała od państwa ogromne prawa. To jest typ osoby, dla której jest odpowiedni nowy rząd, ponieważ wrzuci do brudu tych, którzy są niezależni, mądrzy i pełni ducha. M.A. Bułhakow uważa reorganizację życia Rosjan za ingerencję w naturalny bieg rzeczy, której skutki mogą być katastrofalne. Ale czy twórcy ich eksperymentu zdają sobie sprawę, że może on uderzyć także w „eksperymentatorów”? Czy rozumieją, że rewolucja, która miała miejsce w Rosji, nie była wynikiem naturalnego rozwoju społeczeństwa, a zatem może prowadzić do konsekwencji, których nikt nie jest w stanie kontrola?? Oto pytania, moim zdaniem, jakie stawia w swojej twórczości M. A. Bułhakow. W tej historii profesorowi Preobrażeńskiemu udaje się przywrócić wszystko na swoje miejsce: Szarikow znów staje się zwykłym psem. Czy kiedykolwiek uda nam się naprawić te wszystkie błędy, których skutki wciąż odczuwamy?
Opowieść M. Bułhakowa „Serce psa” jest jednym z najważniejszych dzieł pisarza. Ta opowieść jest satyrą na nowoczesność, na trzeźwo analizuje wypaczenia i anomalie, jakie niósł ze sobą nowy porządek społeczny.
Wyraża się w tym sama sytuacja przedstawiona w tej historii – nabycie praw społecznych przez stworzenie laboratoryjne główny problem ten porządek społeczny. Poprawiony na wniosek komitetu domowego „dowód osobisty” i formalności meldunkowe automatycznie „równą” społecznie słynnemu w Europie naukowcowi i kundelowi, który otrzymał serce guza. „Dokument jest najważniejszy ważna rzecz na świecie” – mówi Shvonder i rzeczywiście w tym świecie dokument znaczy znacznie więcej niż osoba.
M. Bułhakow wyraźnie pokazuje, do czego może prowadzić prymitywnie przyjęta równość. Ale czy naprawdę chodzi o równość? W końcu okazuje się, że w rzeczywistości Szarikow ma znacznie więcej praw niż profesor Preobrażeński, ponieważ jest „elementem robotniczym”. W miarę rozwoju historii okazuje się, że „pochodzenie”, przynależność do klasy robotniczej, chroni przed karą za popełnienie przestępstwa (historia Klima Chugunkina). Charakterystyczne jest, że przywrócony do życia Klim Czugunkin, recydywista niemający nic wspólnego z klasą robotniczą, uważa się za „element robotniczy” tylko dlatego, że „nie jest NEPmanem”. Fałszywość tak prymitywnego podziału społeczeństwa na proletariat i „burżuazyjnych”, „nepmenów” staje się oczywista. W ten sposób przekreślona zostaje wieloskładowa i złożoność organizmu społecznego, co okazuje się niezwykle wygodne w przypadku kulistych.
Ale idea „burżuazji” na tym świecie jest również zniekształcona. „Burżuj” dla Szwondera, dla Szarikowa – pasożyt, zbójca, który nie robi nic innego, jak tylko pije krew „elementu robotniczego”. A ironia Bułhakowa objawia się w starciu Szarikowa, „elementu robotniczego”, z „burżuazyjnym” naukowcem Preobrażenskim, w W każdym sensie słowa kogoś, kto żyje z własnej pracy i to z pracy najwyższych kwalifikacji.
Jest w tej historii epizod, który ukazuje i wyjaśnia umiejętności Preobrażeńskiego. Oto opis operacji, w wyniku której Sharik stał się Sharikovem. To „drapieżne oko”, tempo, pasja, odwaga, wirtuozeria, ryzyko i napięcie, które można porównać z napięciem skrzypka czy dyrygenta – to profesor Preobrażeński w „biznesie”, w którym łączy się istota ludzka z najwyższym profesjonalizmem razem.
Strona 1 ]
Kto w dzieciństwie nie słuchał z zapartym tchem bajki o Wężu Gorynych, któremu wyrosły odcięte głowy. Nie mniej zadziwiająca była jego zdolność do ziewania z nich ogniem. Jako dorośli przestaliśmy wierzyć w cuda. Jednak takie zwierzęta istnieją w naturze. Oczywiście nie zieją ogniem, ale ich zdolność przywracania utraconych części ciała nie ma sobie równych wśród kręgowców lądowych.
Natura obdarzyła traszki takimi zdolnościami, że ludzie dalecy od herpetologii mają logiczne pytanie: „Czy to w ogóle możliwe?”
Wiadomo, że jeśli złapie się jaszczurkę za ogon, może ją wyrzucić. Po pewnym czasie w miejscu utraconego obszaru wyrośnie nowy. Ta zdolność nazywa się regeneracją.
Wiele płazów ogoniastych regeneruje nie tylko ogon, ale także inne części ciała. Na przykład - nogi. Jeśli traszka zostanie amputowana, po pewnym czasie na jej miejscu wyrośnie nowa, która prawie nie będzie się różnić od utraconej.
Naukowcy byli naturalnie zainteresowani tak wyjątkowymi cechami tych zwierząt. Od czego zależy regeneracja? Dlaczego inne kręgowce nie mogą odtworzyć utraconych narządów? Czy jest możliwe, aby ludzie mieli taką samą zdolność do regeneracji?Aby uzyskać odpowiedź na te i inne pytania, staraliśmy się najpierw dowiedzieć, które układy w organizmie odpowiadają za regenerację.
U kręgowców praca niemal wszystkich narządów (trawienie, układ krążenia, mięśnie itp.) jest kontrolowany przez układ nerwowy. Być może u traszek odpowiada również za regenerację? Eksperymenty wykazały, że układ nerwowy naprawdę odgrywa rolę w przywracaniu utraconych narządów. Na przykład, jeśli usunięto nerwy prowadzące do nogi traszki, a następnie amputowano tę nogę, to po operacji nie odrosła. Jeśli do amputowanego obszaru doprowadzono nerwy z innych części ciała, noga została przywrócona.
Wkrótce stały się znane nowe fakty: kończyny ogoniastych płazów powstały w pozbawionych zarodków system nerwowy i dlatego, ponieważ nigdy nie były unerwione, są w stanie zregenerować się po amputacji.
Naukowcy postanowili dowiedzieć się, w jaki sposób przywracana jest utracona kończyna, a dokładniej, dzięki jakim tkankom i komórkom. Początkowo zakładano, że tkanki pozostałego (nieamputowanego) obszaru wytwarzają podobne komórki. Kiedy jednak porównali komórki powierzchni rany z komórkami obszaru nieamputowanego, okazało się, że wcale nie są do siebie podobne. Powstał nowe pytanie. Jeśli te nowe komórki drastycznie różnią się od starych, to skąd pochodzą? Nowoczesne metody badawcze umożliwiły rozwiązanie tego problemu.
Stwierdzono, że promieniowanie rentgenowskie hamuje regenerację. Kiedy dolna część nogi zwierzęcia została napromieniowana, a następnie amputowana, noga nie odrosła. Jeżeli linia amputacji przebiegała wzdłuż uda, które nie było napromieniowane, regeneracja przebiegała bez odchyleń. Naukowcy uważają ten fakt za dowód, że z komórek pozostałego, nieamputowanego obszaru powstają nowe komórki zregenerowanego narządu. Później odkryto substancje, których działanie przyczyniło się do odtworzenia utraconych kończyn: roztwory soli kuchennej, glukozy, niektóre kwasy, wodorowęglan sodu.
Wydawać by się mogło, że na splątanych ścieżkach ewolucji ssaki, w tym człowiek, utraciły zdolność regeneracji. Rzeczywiście amputowany palec, noga lub ramię nie odrastają. Wiadomo jednak, że czerwone krwinki wymieniane są co cztery miesiące. Może więc nadal uda się przywrócić u ludzi utraconą tkankę, bo krew to też tkanka, tylko płyn.
A w latach 50. sowiecki naukowcy byli pierwsi rozpoczął eksperymenty dotyczące regeneracji u ssaków. Nieco później podobne badania przeprowadzono za granicą. Eksperymenty wykazały, że odbudowa amputowanych kończyn jest możliwa, ale jak dotąd tylko u noworodków (eksperymenty przeprowadzono na szczurach i oposach południowoamerykańskich). W 1972 roku amerykański badacz R. Becker osiągnął regenerację kończyn u 21-dniowych szczurów przy użyciu słabego stymulatora Elektryczność. Naukowcy są teraz w stanie przywrócić kości czaszki i, co najważniejsze, mięśnie serca u zwierząt doświadczalnych.
Rozwiązanie problemu regeneracji mogłoby przybliżyć ludzkość do ulgi w tak powszechnej chorobie, jaką są choroby układu krążenia. Zawał mięśnia sercowego, zapalenie mięśnia sercowego i inne choroby serca są jedną z głównych przyczyn zgonów we wszystkich krajach uprzemysłowionych.
Decydując się na ochronę zwierząt takich jak traszki czy salamandry, należy pamiętać, że każdy gatunek jest wyjątkowy. Ponadto wiele zwierząt, w tym te omówione, jest przedmiotem badań naukowych. I kto wie, jakie jeszcze niespodzianki przedstawią ci nieznani pracownicy nauki.
Niedawno amerykańskie askolotle, krewni naszych traszek i salamandrów, „udowodniły” naukowcom, że możliwe jest przywrócenie mózgu. Po usunięciu przodomózgowia wstrzyknięto im pokruszone fragmenty mózgów zarodków innych zwierząt. To nie tylko pobudziło regenerację mózgu, ale także znacznie zwiększyło liczbę komórek nerwowych.
E. M. Pisanets
Źródła zdjęć: herp.it, wikipedia.org
Treść artykułu
REGENERACJA, przywrócenie przez ciało utraconych części na tym czy innym etapie koło życia. Regeneracja zwykle następuje w przypadku uszkodzenia lub utraty narządu lub części ciała. Jednak oprócz tego w każdym organizmie przez całe jego życie stale zachodzą procesy odbudowy i odnowy. Na przykład u ludzi zewnętrzna warstwa skóry podlega ciągłej odnowie. Ptaki okresowo zrzucają pióra i wypuszczają nowe, a ssaki zmieniają futro. Drzewa liściaste co roku tracą liście i zastępowane są świeżymi. Taka regeneracja, zwykle nie związana z uszkodzeniem lub utratą, nazywana jest fizjologiczną. Regenerację, która następuje po uszkodzeniu lub utracie jakiejkolwiek części ciała, nazywamy naprawczą. Tutaj rozważymy jedynie regenerację naprawczą.
Regeneracja naprawcza może być typowa lub nietypowa. W typowej regeneracji utraconą część zastępuje się opracowaniem dokładnie tej samej części. Przyczyną utraty może być siła zewnętrzna (np. amputacja) lub zwierzę może celowo oderwać część ciała (autotomia), niczym jaszczurka odrywająca część ogona, aby uciec przed wrogiem. Przy regeneracji nietypowej utraconą część zastępuje się konstrukcją różniącą się ilościowo lub jakościowo od oryginału. Zregenerowana kończyna kijanki może mieć mniej palców niż pierwotna, a krewetce zamiast amputowanego oka może wyrosnąć czułka.
REGENERACJA U ZWIERZĄT
Zdolność do regeneracji jest szeroko rozpowszechniona wśród zwierząt. Ogólnie rzecz biorąc, niższe zwierzęta są częściej zdolne do regeneracji niż bardziej złożone, wysoce zorganizowane formy. Zatem wśród bezkręgowców jest ich dużo więcej typów, zdolne do przywracania utraconych narządów niż u kręgowców, ale tylko u niektórych z nich możliwa jest regeneracja całego osobnika z małego fragmentu. Niemniej jednak główna zasada spadku zdolności do regeneracji wraz ze wzrostem złożoności organizmu nie można uznać za absolutny. Takie prymitywne zwierzęta, jak ctenofory i wrotki, są praktycznie niezdolne do regeneracji, ale u znacznie bardziej złożonych skorupiaków i płazów zdolność ta jest dobrze wyrażona; Znane są inne wyjątki. Niektóre blisko spokrewnione zwierzęta znacznie się pod tym względem różnią. Tak, j dżdżownica nowy osobnik może całkowicie zregenerować się z małego kawałka ciała, podczas gdy pijawki nie są w stanie przywrócić jednego utraconego narządu. U płazów ogoniastych w miejscu amputowanej kończyny powstaje nowa kończyna, natomiast u żaby kikut po prostu się goi i nie następuje żaden nowy wzrost.
Wiele bezkręgowców jest zdolnych do regeneracji dużych części ciała. W gąbkach, polipach hydroidowych, płaskich, wstążkowych i pierścienice, mszywioły, szkarłupnie i osłonice, z małego fragmentu ciała można zregenerować cały organizm. Na szczególną uwagę zasługuje zdolność do regeneracji w gąbkach. Jeśli korpus dorosłej gąbki zostanie przeciśnięty przez tkankę siatkową, wówczas wszystkie komórki oddzielą się od siebie, jakby przesiane przez sito. Jeśli następnie wszystkie te pojedyncze komórki włożymy do wody i ostrożnie, dokładnie wymieszamy, całkowicie niszcząc wszelkie połączenia między nimi, to po pewnym czasie zaczną one stopniowo zbliżać się do siebie i ponownie łączyć, tworząc całą gąbkę, podobną do poprzedniej. Wiąże się to ze swego rodzaju „rozpoznaniem” na poziomie komórkowym, o czym świadczy poniższy eksperyment. Gąbki trzy różne rodzaje rozdzielono na poszczególne komórki w opisany sposób i dokładnie wymieszano. Odkryto, że komórki każdego typu potrafią „rozpoznawać” masa całkowita komórki własnego rodzaju i łączą się ponownie tylko z nimi, tak że w rezultacie powstała nie jedna, ale trzy nowe gąbki, podobne do trzech pierwotnych.
Tasiemiec, który jest wielokrotnie dłuższy niż szeroki, może odtworzyć całego osobnika z dowolnej części jego ciała. Teoretycznie możliwe jest pocięcie jednego robaka na 200 000 kawałków, aby w wyniku regeneracji uzyskać z niego 200 000 nowych robaków. Z jednego promienia rozgwiazdy może zregenerować się cała gwiazda.
Mięczaki, stawonogi i kręgowce nie są w stanie zregenerować całego osobnika z jednego fragmentu, jednak u wielu z nich utracony organ zostaje przywrócony. Niektórzy, jeśli to konieczne, uciekają się do autotomii. Ptaki i ssaki, jako zwierzęta najbardziej zaawansowane ewolucyjnie, mają mniejszą zdolność do regeneracji niż inne. U ptaków możliwa jest wymiana piór i niektórych części dzioba. Ssaki mogą przywrócić swoją powłokę, pazury i częściowo wątrobę; są również zdolne do gojenia ran, a jelenie potrafią wyhodować nowe poroże, aby zastąpić te zrzucone.
Procesy regeneracyjne.
W regeneracji u zwierząt biorą udział dwa procesy: epimorfoza i morfalaksja. Podczas regeneracji epimorficznej utracona część ciała zostaje przywrócona w wyniku aktywności niezróżnicowanych komórek. Te komórki podobne do embrionalnych gromadzą się pod zranionym naskórkiem na powierzchni przecięcia, gdzie tworzą zawiązek, czyli blastemę. Komórki Blastema stopniowo namnażają się i przekształcają w tkankę nowego narządu lub części ciała. W morfalaksji inne tkanki ciała lub narządu ulegają bezpośredniemu przekształceniu w struktury brakującej części. W polipach hydroidowych regeneracja zachodzi głównie poprzez morfalaksję, podczas gdy u planarian biorą w niej udział jednocześnie epimorfoza i morfalaksja.
Regeneracja poprzez powstawanie blastemów jest szeroko rozpowszechniona u bezkręgowców i odgrywa szczególnie ważną rolę ważna rola w regeneracji narządów u płazów. Istnieją dwie teorie pochodzenia komórek blastema: 1) komórki blastema pochodzą z „komórek rezerwowych”, tj. komórki, które pozostały niewykorzystane podczas rozwoju embrionalnego i zostały rozmieszczone pomiędzy różnymi narządami ciała; 2) tkanki, których integralność została uszkodzona podczas amputacji, „odróżnicowują się” w obszarze nacięcia, tj. rozpadają się i przekształcają w pojedyncze komórki blastemy. Zatem zgodnie z teorią „komórek rezerwowych” blastema powstaje z komórek, które pozostały w fazie embrionalnej, które migrują z różnych części ciała i gromadzą się na powierzchni przecięcia, a zgodnie z teorią „tkanki odróżnicowanej” komórki blastemy pochodzą z komórki uszkodzonych tkanek.
Istnieje wystarczająco dużo danych potwierdzających zarówno jedną, jak i drugą teorię. Na przykład u planarian komórki rezerwowe są bardziej wrażliwe na promieniowanie rentgenowskie niż komórki zróżnicowanej tkanki; dlatego można je zniszczyć poprzez ścisłe dozowanie promieniowania, aby nie uszkodzić normalnej tkanki płaskiej. Osoby napromieniowane w ten sposób przeżywają, ale tracą zdolność do regeneracji. Jeżeli jednak naświetla się, a następnie wycina tylko przednią połowę ciała płaskiego, następuje regeneracja, choć z pewnym opóźnieniem. Opóźnienie wskazuje, że blastema powstaje z komórek rezerwowych migrujących na powierzchnię cięcia z nienapromieniowanej połowy ciała. Migrację tych komórek rezerwowych po napromienianej części ciała można obserwować pod mikroskopem.
Podobne eksperymenty wykazały, że u traszki regeneracja kończyn następuje dzięki komórkom blastema pochodzenia lokalnego, tj. z powodu odróżnicowania uszkodzonych tkanek kikuta. Jeśli na przykład napromieniujesz całą larwę traszki z wyjątkiem, powiedzmy, prawej kończyny przedniej, a następnie amputujesz tę kończynę na poziomie przedramienia, zwierzęciu wyrośnie nowa kończyna przednia. Jest oczywiste, że niezbędne do tego komórki blastemy pochodzą właśnie z kikuta kończyny przedniej, ponieważ reszta ciała została napromieniowana. Co więcej, regeneracja następuje nawet wtedy, gdy napromieniana jest cała larwa, z wyjątkiem obszaru o szerokości 1 mm na prawym przednim stępie, a następnie amputuje się go poprzez wykonanie nacięcia przez ten nienapromieniowany obszar. W tym przypadku jest całkiem jasne, że komórki blastemy pochodzą z rozciętej powierzchni, gdyż całe ciało, łącznie z prawą przednią kończyną, zostało pozbawione zdolności regeneracji.
Opisane procesy analizowano za pomocą nowoczesne metody. Mikroskop elektronowy pozwala na szczegółową obserwację zmian w uszkodzonych i regenerujących się tkankach. Stworzono barwniki, które ujawniają pewne substancje chemiczne zawarte w komórkach i tkankach. Metody histochemiczne (z wykorzystaniem barwników) pozwalają ocenić procesy biochemiczne zachodzące podczas regeneracji narządów i tkanek.
Biegunowość.
Jednym z najbardziej tajemniczych problemów biologii jest pochodzenie polarności w organizmach. Z kulistego jaja żaby rozwija się kijanka, która od samego początku ma głowę z mózgiem, oczy i usta na jednym końcu ciała, a ogon na drugim. Podobnie, jeśli potniesz ciało planarianina na pojedyncze fragmenty, na jednym końcu każdego fragmentu rozwinie się głowa, a na drugim ogon. W tym przypadku głowa zawsze formowana jest na przednim końcu fragmentu. Eksperymenty wyraźnie pokazują, że planarianin ma gradient aktywności metabolicznej (biochemicznej) wzdłuż osi przednio-tylnej swojego ciała; w tym przypadku najwyższa aktywność występuje na samym przednim końcu ciała, a w kierunku tylnego końca aktywność stopniowo maleje. U każdego zwierzęcia głowa zawsze powstaje na końcu fragmentu, gdzie aktywność metaboliczna jest wyższa. Jeśli kierunek gradientu aktywności metabolicznej w izolowanym fragmencie planarii zostanie odwrócony, wówczas powstanie głowy nastąpi na przeciwległym końcu fragmentu. Gradient aktywności metabolicznej w organizmie planarian odzwierciedla istnienie jakiegoś ważniejszego gradientu fizykochemicznego, którego natura jest wciąż nieznana.
Wydaje się, że w regenerującej się kończynie traszki o polaryzacji nowo powstałej struktury decyduje zachowany kikut. Z wciąż niejasnych powodów w narządzie regenerującym tworzą się jedynie struktury położone dystalnie od powierzchni rany, natomiast te położone bliżej (bliżej ciała) nigdy się nie regenerują. Jeśli więc amputuje się rękę traszce i wprowadza się pozostałą część kończyny przedniej obciętym końcem do ściany ciała i pozwala się temu dalszemu (odległemu od tułowia) końcowi zapuścić korzenie w nowym, nietypowym dla go, wówczas późniejsze przecięcie tej kończyny górnej w okolicach barku (uwolnienie jej od połączenia z barkiem) prowadzi do regeneracji kończyny z pełnym zestawem struktur dystalnych. W momencie cięcia kończyna taka składa się z następujących części (począwszy od nadgarstka zespolonego ze ścianą ciała): nadgarstek, przedramię, łokieć i dalsza połowa barku; następnie w wyniku regeneracji powstają: kolejna dystalna połowa barku, łokieć, przedramię, nadgarstek i dłoń. W ten sposób odwrócona (do góry nogami) kończyna zregenerowała wszystkie części położone dystalnie od powierzchni rany. To uderzające zjawisko wskazuje, że tkanki kikuta (w tym przypadku kikuta kończyny) kontrolują regenerację narządu. Zadaniem dalszych badań jest dokładne poznanie, jakie czynniki kontrolują ten proces, co stymuluje regenerację i co powoduje gromadzenie się na powierzchni rany komórek zapewniających regenerację. Niektórzy naukowcy uważają, że uszkodzona tkanka uwalnia jakiś chemiczny „czynnik rany”. Jednak podkreśl Substancja chemiczna, specyficzny dla ran, nie był jeszcze skuteczny.
REGENERACJA W ROŚLINACH
Powszechne występowanie regeneracji w królestwie roślin wynika z zachowania merystemów (tkanek składających się z dzielących się komórek) i tkanek niezróżnicowanych. W większości przypadków regeneracja roślin jest w istocie jedną z form rozmnażania wegetatywnego. Tak więc na końcu normalnej łodygi znajduje się pączek wierzchołkowy, który zapewnia ciągłe tworzenie nowych liści i wzrost długości łodygi przez całe życie. tej rośliny. Jeśli ten pączek zostanie odcięty i utrzymany w stanie wilgotnym, nowe korzenie często wyrastają z obecnych w nim komórek miąższu lub z kalusa utworzonego na powierzchni nacięcia; pączek nadal rośnie i daje początek nowej roślinie. To samo dzieje się w przyrodzie, gdy gałąź się złamie. Rzęsy i rozłogi oddzielają się w wyniku obumierania starych odcinków (międzywęźli). W ten sam sposób dzieli się kłącza irysa, wilczej stopy lub paproci, tworząc nowe rośliny. Zazwyczaj bulwy, takie jak bulwy ziemniaka, żyją nadal po obumarciu podziemnej łodygi, na której rosły; wraz z nadejściem nowego sezonu wegetacyjnego mogą dać początek własnym korzeniom i pędom. U roślin bulwiastych, takich jak hiacynty czy tulipany, u podstawy łusek cebul tworzą się pędy, które z kolei mogą tworzyć nowe cebule, z których ostatecznie wyrastają korzenie i łodygi kwiatowe, tj. stać się niezależnymi roślinami. U niektórych lilii w kątach liści tworzą się cebulki powietrzne, a u niektórych paproci na liściach wyrastają pąki czerwowe; w pewnym momencie spadają na ziemię i wznawiają wzrost.
Korzenie są mniej zdolne do tworzenia nowych części niż łodygi. W tym celu bulwa dalii potrzebuje pączka, który tworzy się u podstawy łodygi; jednakże słodkie ziemniaki mogą dać początek nowej roślinie z pąka utworzonego przez szyszkę korzeniową.
Liście są również zdolne do regeneracji. Na przykład u niektórych gatunków paproci paproć zakrzywiona ( Kamptozor), liście są bardzo wydłużone i mają wygląd długich włoskowatych formacji zakończonych merystemem. Z tego merystemu rozwija się zarodek z podstawową łodygą, korzeniami i liśćmi; jeśli czubek liścia rośliny macierzystej pochyli się i dotknie gleby lub mchu, pączek zaczyna rosnąć. Nowa roślina oddziela się od rośliny rodzicielskiej po wyczerpaniu się tej włosowatej formacji. Soczyste liście roślina wewnętrzna Kalanchoe ma dobrze rozwinięte rośliny na krawędziach, które łatwo opadają. Na powierzchni liści begonii tworzą się nowe pędy i korzenie. Na liściach niektórych mchów klubowych (Lycopodium) i wątrobowców (Marchantia) rozwijają się specjalne ciałka zwane pąkami embrionalnymi; spadając na ziemię, zapuszczają korzenie i tworzą nowe, dojrzałe rośliny.
Regeneracja utracone narządy u zwierząt to tajemnica, która niepokoi naukowców od czasów starożytnych. Do niedawna uważano, że tylko tak niższe gatunki istoty żywe: jaszczurce odrasta odcięty ogon, niektóre robaki można pokroić na małe kawałki, a z każdego wyrośnie cały robak – przykładów jest wiele.
Ale ewolucja świata żywych wzięła się stąd organizmy niższe coraz bardziej zorganizowanym ludziom, dlaczego więc ta własność na pewnym etapie zniknęła? I czy zostało utracone?
Hydra Lernejska, Gorgona Meduza czy nasz trójgłowy Wąż Gorynych, któremu Iwan niestrudzenie odcinał „samonaprawiające się” głowy, to postacie, choć mityczne, ale wyraźnie pozostające w „związku rodzinnym” z bardzo realnymi stworzeniami.
Należą do nich na przykład traszki, rodzaj płaza ogoniastego, który słusznie uważany jest za jedno z najstarszych zwierząt na Ziemi. Ich niesamowita funkcja to zdolność do regeneracji - odrastania uszkodzonych lub utraconych ogonów, łap, szczęk.
Co więcej, przywracane są ich uszkodzone serce, tkanka oka i rdzeń kręgowy. Z tego powodu są niezbędne do badań laboratoryjnych, a traszki wysyłane są w kosmos nie rzadziej niż psy i małpy. Wiele innych stworzeń ma te same właściwości.
Tak, danio pręgowany kolor czarno-biały, mający zaledwie 2-3 cm długości, ma tendencję do regeneracji części płetw, oczu, a nawet odbudowy komórek własnego serca, wyciętych przez chirurgów podczas eksperymentów regeneracyjnych. Można to powiedzieć o innych rodzajach ryb.
Klasycznymi przykładami regeneracji są jaszczurki i kijanki, które regenerują utracony ogon; raki i kraby odrastające utracone pazury; ślimaki, którym wraz z oczami wyrastają nowe „rogi”; salamandry, które w naturalny sposób zastępują amputowaną nogę; rozgwiazda regenerująca odcięte promienie.
Nawiasem mówiąc, z takiego odciętego promienia, jak z sadzonki, może rozwinąć się nowe zwierzę. Ale mistrzem regeneracji był płaziniec, czyli planaria. Jeśli zostanie przecięty na pół, brakująca głowa wyrośnie na jednej połowie ciała, a ogon na drugiej, to znaczy utworzą się dwie całkowicie niezależne, zdolne do życia osoby.
I być może pojawienie się zupełnie niezwykłej, dwugłowej i dwustronnej planarii. Stanie się tak, jeśli na przednim i tylnym końcu zostaną wykonane podłużne nacięcia, które nie pozwolą im rosnąć razem. Nawet 1/280 ciała tego robaka utworzy nowe zwierzę!
Ludzie długo przyglądali się naszym mniejszym braciom i szczerze mówiąc, w tajemnicy im zazdrościli. Naukowcy przeszli od bezowocnych obserwacji do analiz i próbowali zidentyfikować prawa tego „samoleczenia” i „samoleczenia” zwierząt.
Pierwszym, który podjął próbę naukowego wyjaśnienia tego zjawiska, był francuski przyrodnik Rene Antoine Reaumur. To on wprowadził do nauki termin „regeneracja” - przywrócenie utraconej części ciała wraz z jego strukturą (od łacińskiego ge - „ponownie” i generatio - „pojawienie się”) - i przeprowadził serię eksperymentów. Jego praca na temat regeneracji nóg w chorobie nowotworowej została opublikowana w 1712 roku. Niestety, jej koledzy nie zwrócili na nią uwagi, a Reaumur porzucił te badania.
Zaledwie 28 lat później szwajcarski przyrodnik Abraham Tremblay kontynuował swoje eksperymenty nad regeneracją. Stworzenie, na którym eksperymentował, nawet nie miało własne imię. Co więcej, naukowcy nie wiedzieli jeszcze, czy było to zwierzę, czy roślina. Wydrążona łodyga z mackami, tylny koniec przymocowany do szyby akwarium lub do rośliny wodne, okazał się drapieżnikiem i to bardzo zaskakującym.
W eksperymentach badacza poszczególne fragmenty ciała mały drapieżnik zamieniły się w niezależne jednostki - zjawisko znane dotychczas tylko w świecie roślin. A zwierzę nadal zaskakiwało przyrodnika: zamiast podłużnych nacięć na przednim końcu ciała zrobionych przez naukowca, wyrosły mu nowe macki, zamieniając się w „wielogłowego potwora”, miniaturę mityczna hydra, z którym według starożytnych Greków walczył Herkules.
Nic dziwnego, że zwierzę laboratoryjne otrzymało tę samą nazwę. Ale badana hydra miała jeszcze więcej cudownych cech niż jej lerneńska imiennik. Urosła do całości nawet z 1/200 swojego jednocentymetrowego ciała!
Rzeczywistość przerosła bajki! Jednak fakty znane dziś każdemu uczniowi, opublikowane w 1743 roku w Proceedings of the Royal Society of London, wydawały się światu naukowemu nieprawdopodobne. A potem Tremblay został poparty już autorytatywnym Reaumurem, potwierdzając autentyczność jego badań.
„Skandaliczny” temat od razu przyciągnął uwagę wielu naukowców. I wkrótce lista zwierząt posiadających zdolności regeneracyjne okazała się imponująca. Czy to prawda, przez długi czas Uważano, że tylko niższe organizmy żywe posiadają mechanizm samoodnawiania. Następnie naukowcy odkryli, że ptakom potrafią wyhodować dzioby, a młodym myszom i szczurom wyhodować ogony.
Nawet ssaki i ludzie mają tkanki o ogromnych możliwościach w tym zakresie – wiele zwierząt regularnie zmienia futro, odnawiają się łuski ludzkiego naskórka, odrastają strzyżone włosy i ogolone brody.
Człowiek jest nie tylko istotą niezwykle dociekliwą, ale także z pasją pragnie wykorzystać każdą wiedzę dla własnej korzyści. Jest zatem całkiem zrozumiałe, że na pewnym etapie badań nad tajemnicami regeneracji pojawiło się pytanie: dlaczego tak się dzieje i czy można sztucznie wywołać regenerację? I dlaczego wyższe ssaki prawie utraciły tę zdolność?
Po pierwsze, eksperci zauważyli, że regeneracja jest ściśle powiązana z wiekiem zwierzęcia. Im młodszy, tym łatwiej i szybciej naprawiane są szkody. Brakujący ogon kijance łatwo odrasta, ale utrata nogi starej żaby powoduje, że staje się ona niepełnosprawna.
Naukowcy zbadali różnice fizjologiczne, a metoda stosowana przez płazy do „samonaprawy” stała się jasna: okazało się, że we wczesnych stadiach rozwoju komórki przyszłego stworzenia są niedojrzałe, a kierunek ich rozwoju może się zmienić . Na przykład eksperymenty na zarodkach żab wykazały, że gdy zarodek ma zaledwie kilkaset komórek, można z niego wyciąć część tkanki, która ma stać się skórą i umieścić w obszarze mózgu. A ta tkanka... stanie się częścią mózgu!
Jeśli podobną operację wykona się na bardziej dojrzałym zarodku, wówczas skóra nadal rozwija się z komórek skóry – w samym środku mózgu. Dlatego naukowcy doszli do wniosku, że los tych komórek jest już z góry przesądzony. A jeśli dla komórek większości organizmów wyższych nie ma już odwrotu, to komórki płazów są w stanie cofnąć czas i powrócić do momentu, w którym ich przeznaczenie mogło się zmienić.
Czym jest ta niesamowita substancja, która pozwala płazom „samoleczyć”? Naukowcy odkryli, że jeśli traszka lub salamandra straci nogę, wówczas kości, skóra i komórki krwi w uszkodzonym obszarze ciała tracą swoje charakterystyczne cechy.
Wszystkie wtórnie „nowonarodzone” komórki, zwane blastemami, zaczynają się szybko dzielić. I zgodnie z potrzebami organizmu stają się komórkami kości, skóry, krwi... by ostatecznie stać się nową łapką. A jeśli w momencie „samonaprawy” dodasz kwas tretynoinowy (kwas witaminy A), to zwiększy to zdolności regeneracyjne żab tak bardzo, że zamiast utraconej wyrosną im trzy nogi.
Przez długi czas pozostawało tajemnicą, dlaczego program regeneracji u zwierząt stałocieplnych został zahamowany. Może być kilka wyjaśnień. Pierwsza sprowadza się do tego, że zwierzęta stałocieplne mają nieco inne priorytety przetrwania niż zwierzęta zmiennocieplne. Bliznowacenie ran stało się ważniejsze niż całkowita regeneracja, ponieważ zmniejszało ryzyko śmiertelnego krwawienia w przypadku zranienia i wprowadzenia śmiertelnej infekcji.
Ale może być inne wyjaśnienie, znacznie mroczniejsze - rak, czyli szybka odbudowa dużego obszaru uszkodzonej tkanki implikuje pojawienie się identycznych, szybko dzielących się komórek w pewne miejsce. Dokładnie to obserwuje się podczas pojawiania się i wzrostu nowotworu złośliwego. Dlatego naukowcy uważają, że dla organizmu istotne stało się niszczenie szybko dzielących się komórek, przez co zdolność do szybkiej regeneracji została stłumiona.
Doktor nauk biologicznych Petr Garyaev, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych i Technicznych, stwierdza: „To (regeneracja) nie zniknęło, po prostu wyższe zwierzęta, w tym ludzie, okazały się lepiej chronione przed wpływy zewnętrzne a całkowita regeneracja stała się mniej konieczna.”
W pewnym stopniu zostało to zachowane: rany i skaleczenia goją się, rozdarta skóra odbudowuje się, włosy rosną, a wątroba częściowo się regeneruje. Ale nasze odcięte ramię już nie odrasta, tak jak nasze narządy wewnętrzne nie odrastają, aby zastąpić te, które przestały funkcjonować. Natura po prostu zapomniała, jak to się robi. Może muszę jej o tym przypomnieć.
Jak zawsze pomógł Jego Wysokość Szansa. Immunolog Helen Heber-Katz z Filadelfii zleciła kiedyś swojemu asystentowi rutynowe zadanie: przekłuwanie uszu myszy laboratoryjnych w celu przymocowania do nich znaczników. Kilka tygodni później Heber-Katz przyszedł do myszy z gotowymi zawieszkami, ale… nie znalazł dziur w uszach.
Zrobiliśmy to jeszcze raz i otrzymaliśmy ten sam rezultat: ani śladu zagojonej rany. Ciała myszy regenerowały tkanki i chrząstki, wypełniając niepotrzebne dziury. Herber-Katz wyciągnął z tego jedyny słuszny wniosek: w uszkodzonych obszarach uszu znajduje się blastema – te same niewyspecjalizowane komórki, co u płazów.
Ale myszy to ssaki, nie powinny mieć takich zdolności. Kontynuowano eksperymenty na nieszczęsnych gryzoniach. Naukowcy odcięli myszom kawałki ogonów i... uzyskali 75-procentową regenerację! To prawda, że nikt nawet nie próbował odciąć łapek „pacjentom” z oczywistego powodu: bez kauteryzacji mysz po prostu umarłaby z powodu masywnej utraty krwi na długo przed rozpoczęciem regeneracji utraconej kończyny (jeśli w ogóle). A kauteryzacja eliminuje pojawienie się blastemy. Więc pełna lista Nie udało się określić zdolności regeneracyjnych myszy. Jednak nauczyliśmy się już wiele.
To prawda, było jedno „ale”. Nie były to zwykłe myszy domowe, ale specjalne zwierzęta z uszkodzonym układem odpornościowym. Heber-Katz wyciągnęła pierwszy wniosek ze swoich eksperymentów: regeneracja jest nieodłączna tylko u zwierząt ze zniszczonymi komórkami T - komórkami układu odpornościowego.
Oto główny problem: płazy go nie mają. Oznacza to, że odpowiedź na to zjawisko leży właśnie w układzie odpornościowym. Wniosek drugi: ssaki mają te same geny niezbędne do regeneracji tkanek co płazy, ale limfocyty T nie pozwalają tym genom działać.
Wniosek trzeci: organizmy pierwotnie dysponowały dwoma sposobami gojenia się ran – układem odpornościowym i regeneracją. Jednak w toku ewolucji oba systemy stały się ze sobą niezgodne i ssaki wybrały komórki T, ponieważ były ważniejsze, ponieważ stanowiły główną broń organizmu przeciwko nowotworom.
Jaki pożytek z możliwości odrośnięcia utraconej ręki, jeśli w tym samym czasie w organizmie szybko rozwijają się komórki nowotworowe? Okazało się, że układ odpornościowy, chroniąc nas przed infekcjami i nowotworami, jednocześnie tłumi naszą zdolność do „samonaprawy”.
Ale czy naprawdę nie można o niczym pomyśleć, ponieważ naprawdę chcesz nie tylko odmłodzenia, ale przywrócenia funkcji podtrzymujących życie organizmu? A naukowcy znaleźli, jeśli nie panaceum na wszystkie bolączki, to szansę na zbliżenie się nieco do natury, jednak nie dzięki blastemie, a komórkom macierzystym. Okazało się, że ludzie mają inną zasadę regeneracji.
Od dawna było wiadomo, że regenerować mogą się tylko dwa rodzaje naszych komórek – komórki krwi i komórki wątroby. Kiedy rozwija się zarodek dowolnego ssaka, niektóre komórki pozostają poza procesem specjalizacji.
To są komórki macierzyste. Mają zdolność uzupełniania krwi lub umierania komórek wątroby. Szpik kostny zawiera również komórki macierzyste, które mogą stać się tkanką mięśniową, tłuszczem, kością lub chrząstką – w zależności od czego składniki odżywcze podaje się je w warunkach laboratoryjnych.
Teraz naukowcy musieli sprawdzić eksperymentalnie, czy istnieje szansa na „uruchomienie” „instrukcji” zapisanych w DNA każdej naszej komórki, dotyczących wyhodowania nowych narządów. Eksperci byli przekonani, że wystarczy zmusić organizm do „włączenia” swoich możliwości, a wtedy proces sam się załatwi. To prawda, że zdolność do wzrostu kończyn natychmiast napotyka tymczasowy problem.
To, co z łatwością może zrobić maleńkie ciało, przekracza możliwości osoby dorosłej: objętości i wymiary są znacznie większe. Nie możemy postępować jak traszki: uformować bardzo małą kończynę, a potem ją wyhodować. W tym celu płazy potrzebują tylko kilku miesięcy, aby człowiek mógł urosnąć nowa noga aby osiągnąć normalne rozmiary, według obliczeń angielskiego naukowca Jeremy’ego Broxa, potrzeba co najmniej 18 lat…
Ale naukowcy odkryli wiele pracy w przypadku komórek macierzystych. Najpierw jednak trzeba powiedzieć, w jaki sposób i skąd się je uzyskuje. Naukowcy wiedzą, co najbardziej duża liczba komórki macierzyste znajdują się w szpiku kostnym miednicy, ale u każdego dorosłego utraciły już swoje pierwotne właściwości. Za najbardziej obiecujący surowiec uważa się komórki macierzyste pozyskiwane z krwi pępowinowej.
Jednak po urodzeniu badacze mogą pobrać jedynie od 50 do 120 ml takiej krwi. Z każdego 1 ml uwalnia się 1 milion komórek, ale tylko 1% z nich to komórki progenitorowe. Ta osobista rezerwa regeneracyjna organizmu jest niezwykle mała i dlatego bezcenna. Dlatego też z mózgu (lub innych tkanek) zarodków pozyskuje się komórki macierzyste – materiał nieudany, niezależnie od tego, jak smutno o tym mówić.
Można je wyizolować, umieścić w hodowli tkankowej, gdzie rozpoczyna się rozmnażanie. Komórki te mogą żyć w hodowli przez ponad rok i można je zastosować u każdego pacjenta. Komórki macierzyste można izolować z krwi pępowinowej i mózgu dorosłych (na przykład podczas neurochirurgii).
Lub można go wyizolować z mózgów niedawno zmarłych osób, ponieważ komórki te są oporne (w porównaniu z innymi komórkami tkanki nerwowej); zostają zachowane, gdy neurony już się zdegenerowały. Komórki macierzyste pobrane z innych narządów, takich jak nosogardło, nie mają tak wszechstronnego zastosowania.
Nie trzeba dodawać, że kierunek ten jest fantastycznie obiecujący, ale nie został jeszcze w pełni zbadany. W medycynie konieczne jest dokonanie siedmiu pomiarów, a następnie ponowne sprawdzenie przez dziesięć lat, aby upewnić się, że panaceum nie doprowadzi do żadnej katastrofy, na przykład zmiany odporności. Onkolodzy również nie powiedzieli swojego zdecydowanego „tak”. Niemniej jednak były już sukcesy, choć tylko na poziomie rozwoju laboratoriów i eksperymentów na wyższych zwierzętach.
Weźmy na przykład stomatologię. Japońscy naukowcy opracowali system leczenia oparty na genach odpowiedzialnych za wzrost fibroblastów – tkanek, które rosną wokół zębów i je utrzymują. Przetestowali swoją metodę na psie, u którego wcześniej rozwinęła się ciężka postać choroby przyzębia.
Kiedy wszystkie zęby wypadły, dotknięte obszary potraktowano substancją zawierającą te same geny oraz agar-agar – kwaśną mieszaninę zapewniającą pożywkę do reprodukcji komórek. Sześć tygodni później psu wyrosły kły.
Ten sam efekt zaobserwowano u małpy z zębami przyciętymi aż do podstawy. Zdaniem naukowców ich metoda jest znacznie tańsza od protetyki i po raz pierwszy pozwala ogromnej liczbie osób dosłownie przywrócić zęby. Zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że po 40. roku życia skłonność do chorób przyzębia występuje już u 80% światowej populacji.
W kolejnej serii doświadczeń komorę zęba wypełniano opiłkami zębinowymi (pełniącymi rolę induktora) z tkanką łączną dziąsła (amfodontem) jako materiałem reagującym. A amfodont również zamienił się w zębinę. W niedalekiej przyszłości angielscy dentyści mają taką nadzieję udane doświadczenia na myszach należy przystąpić do dalszych badań laboratoryjnych. Ostrożne szacunki sugerują, że implanty trzpienia będą kosztować tyle samo, co konwencjonalne protezy w Anglii – od 1500 do 2000 funtów.
Badania wykazały, że u osób z niewydolnością nerek wystarczy ożywienie 10% komórek nerkowych, aby przestać być zależnym od aparatu do dializy.
A badania w tym kierunku trwają od wielu lat. Jakie to ważne - nie przyszyć, ale odrosnąć, nie siedzieć na pigułkach, ale przywrócić zdrowe funkcjonowanie wykorzystując ukryte możliwości organizmu.
W szczególności odkryto sposób na hodowanie nowych komórek beta trzustki wytwarzających insulinę, co obiecuje ulgę milionom diabetyków po codziennych zastrzykach. A eksperymenty nad możliwością wykorzystania komórek macierzystych w walce z cukrzycą są już na finiszu.
Trwają także prace nad stworzeniem produktów obejmujących regenerację. Firma Ontogeney opracowała czynnik wzrostu o nazwie OP1, który wkrótce zostanie dopuszczony do sprzedaży w Europie, USA i Australii. Stymuluje wzrost nowej tkanki kostnej. OP1 pomoże w leczeniu skomplikowanych złamań, gdy dwie części złamanej kości są bardzo źle ustawione względem siebie i dlatego nie mogą się zagoić.
Często w takich przypadkach kończyna jest amputowana. Ale OP1 stymuluje tkankę kostną, dzięki czemu zaczyna ona rosnąć i wypełniać szczelinę pomiędzy częściami złamanej kości. W Rosyjskim Instytucie Traumatologii i Ortopedii naukowcy pozyskują komórki macierzyste z szpik kostny. Po 4-6 tygodniach namnażania w hodowli przeszczepia się je do stawu, gdzie rekonstruują powierzchnie chrzęstne.
A kilka lat temu grupa angielskich genetyków dokonała sensacyjne stwierdzenie: Rozpoczynają pracę nad klonowaniem serca. Jeśli eksperyment się powiedzie, przeszczepy nie będą potrzebne, co mogłoby doprowadzić do odrzucenia tkanki. Jest jednak mało prawdopodobne, aby genetyka fal ograniczała się wyłącznie do regeneracji narządy wewnętrzne, a naukowcy mają nadzieję, że nauczą się „hodować” kończyny pacjentom.
Komórki macierzyste mają także ogromne perspektywy w dziedzinie ginekologii. Niestety, wiele młodych kobiet jest dziś skazanych na niepłodność: ich jajniki przestały wytwarzać komórki jajowe.
Często oznacza to, że pula komórek, z których powstają pęcherzyki, została wyczerpana. Dlatego należy szukać mechanizmów, które je uzupełniają. Niedawno pojawiły się pierwsze zachęcające wyniki w tym obszarze.
Naukowcy już zastanawiają się, jak uratować osoby, u których zdiagnozowano tę chorobę straszna diagnoza- marskość wątroby. Uważają, że na niektórych etapach rozwoju choroby przeszczep całego narządu można zastąpić wprowadzeniem samych komórek macierzystych (przez łożysko tętnicze, bezpośrednie nakłucia, bezpośrednie przeszczepy komórek do tkanki wątroby). Specjaliści z Centrum Chirurgii Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych rozpoczęli badania pilotażowe, a pierwsze wyniki są zachęcające.
Ukraińscy naukowcy w tej dziedzinie prowadzą bardzo interesujące wstępne prace choroby układu krążenia. Już dzisiaj zgromadzili eksperymentalne dowody na to, że wprowadzenie komórek macierzystych pacjentom z zawałem mięśnia sercowego lub ciężkim niedokrwieniem jest obiecującą metodą leczenia.
Pierwsze eksperymenty kliniczne z przeszczepianiem komórek macierzystych, które rozpoczęły się na Uniwersytecie w Pittsburghu w USA, dały dobre wyniki również u ciężko chorych pacjentów, którzy przeszli udar niedokrwienny lub krwotoczny. Po terapii komórkowej wyraźnie zauważalna jest ich rehabilitacja neurologiczna.
Niestety, przerażające statystyki dotyczące liczby dzieci z wewnątrzmacicznym uszkodzeniem mózgu, w tym także tych z porażenie mózgowe. Udowodniono już, że jeśli takie dzieci rozpoczną przeszczep komórek macierzystych (lub terapię mającą na celu ich stymulację, czyli lokalizację własnych, endogennych komórek w dotkniętym obszarze), to po pierwszym roku życia często obserwuje się, że nawet przy zachowaniu anatomii Dzieci z wadami mózgu mają minimalne objawy neurologiczne.
Skutecznie opracowane technologie przeszczepiania komórek macierzystych mogą całkowicie odmienić nasze życie. Ale to przyszłość, a dziś ta dziedzina wiedzy nie ma nawet swojej nazwy, a jedynie opcje: „terapia komórkowa”, „przeszczepianie komórek macierzystych”, „medycyna regeneracyjna”, a nawet „inżynieria tkankowa” i „inżynieria narządów”.
Ale już można wymienić wszystkie możliwości tego nowego kierunku. Nic dziwnego, że mówią, że XXI minie stulecie pod znakiem biologii i być może doświadczenie regeneracji, utrwalane przez miliony lat przez płazy i pierwotniaki, pomoże ludzkości.