2.1.10. Механизмы развития пролиферации в очаге воспаления
Пролиферация является завершающей фазой развития воспаления, обес-печивающей репаративную регенерацию тканей на месте очага аль-
терации. Пролиферация развивается с самого начала воспаления наряду с яв-лениями альтерации и экссудации.
При репаративных процессах в очаге воспаления регенерация клеток и фиброплазия достигаются как активацией процессов пролиферации, так и ог-раничением апоптоза клеток. Размножение клеточных элементов начинается по периферии зоны воспаления, в то время как в центре очага могут еще про-грессировать явления альтерации и некроза. Полного развития пролиферация соединительнотканных и органоспецифических клеточных элементов дости-гает после «очистки» зоны повреждения от клеточного детрита и инфекци-онных возбудителей воспаления тканевыми макрофагами и нейтрофилами. В связи с этим следует отметить, что процессу пролиферации предшествует формирование нейтрофильного и моноцитарного барьеров, которые форми-руются по периферии зоны альтерации.
Восстановление и замещение поврежденных тканей начинается с выхода из сосудов молекул фибриногена и образования фибрина, который формиру-ет своеобразную сетку, каркас для последующего клеточного размножения. Уже по этому каркасу распределяются в очаге репарации быстро образую-щиеся фибробласты. Деление, рост и перемещение фибробластов возможны только после их связывания с фибрином или коллагеновыми волокнами. Эта связь обеспечивается особым белком - фибронектином. Размножение фиб-робластов начинается по периферии зоны воспаления, обеспечивая формиро-вание фибробластического барьера. Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов осуществляются под воздействием:
1. Факторов роста фибробластов.
2. Тромбоцитарного фактора роста.
3. Цитокинов - ФНО, ИЛ-1.
4. Кининов.
5. Тромбина.
6. Трансформирующего фактора роста b.
Сначала фибробласты не зрелые и не обладают достаточной синтетиче-ской активностью. Созреванию предшествует внутренняя структурно-функциональная перестройка фибробластов: гипертрофия ядра и ядрышка, гиперплазия ЭПС, повышение содержания ферментов, особенно щелочной фосфатазы, неспецифической эстеразы, b-глюкуронидазы. Только после пе-рестройки фибробласты начинают синтезировать коллаген, эластин, коллаге-нассоциированные белки и протеогликаны. Коллагеногенез стимулируется следующими биологически активными веществами - ФНО, ИЛ-1, ИЛ-4, фак-тором роста фибробластов, тромбоцитарным фактором роста.
Интенсивно размножающиеся фибробласты продуцируют кислые муко-полисахариды - основной компонент межклеточного вещества соединитель-ной ткани (гиалуроновую кислоту, хондроитинсерную кислоту, глюкозамин, галактозамин). При этом зона воспаления не только инкапсулируется, но и начинаются постепенная миграция клеточных и бесклеточных компонентов соединительной ткани от периферии к центру, формирование соединитель-нотканного остова на месте первичной и вторичной альтерации.
Наряду с фибробластами размножаются и другие тканевые и гематоген-ные клетки. При разрушении базальных мембран сосудов в зоне альтерации происходит миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов. Просвет новообразующегося капилляра формируется путем слияния внекле-точных пространств соседних эндотелиоцитов. Вокруг новообразующихся капилляров концентрируются тучные клетки, макрофаги, нейтрофилы, кото-рые освобождают биологически активные вещества, способствующие про-лиферации капилляров.
Важнейшими факторами, стимулирующими ангиогенез, являются:
1. Факторы роста фибробластов (основной и кислый).
2. Сосудистый эндотелиальный фактор роста.
3. Трансформирующие факторы роста .
4. Эпидермальный фактор роста.
Фибробласты вместе с вновь образованными сосудами создают грануля-ционную ткань. Это, по существу, молодая соединительная ткань, богатая клетками и тонкостенными капиллярами, петли которых выступают над по-верхностью ткани в виде гранул.
Основными функциями грануляционной ткани являются: защитная - пре-дотвращение влияния факторов окружающей среды на очаг воспаления и ре-паративная - заполнение дефекта и восстановление анатомической и функ-циональной полноценности поврежденных тканей.
Формирование грануляционной ткани не строго обязательно. Это зависит от величины и глубины повреждения. Грануляционная ткань обычно не раз-вивается при заживлении ушибленных кожных ранок или мелких поврежде-ний слизистой оболочки (Кузин М.И., Костюченок Б.М. и соавт., 1990). Гра-нуляционная ткань постепенно превращается в волокнистую ткань, называе-мую рубцом. В рубцовой ткани уменьшается количество сосудов, они запус-тевают, уменьшается количество макрофагов, тучных клеток, снижается ак-тивность фибробластов. Небольшая часть клеточных элементов, распола-гающаяся среди коллагеновых нитей, сохраняет активность. Предполагают, что сохранившие активность тканевые макрофаги принимают участие в рас-сасывании рубцовой ткани и обеспечивают формирование более мягких руб-цов.
Параллельно с созреванием грануляций происходит эпителизация раны. Она начинается в первые часы после повреждения, и уже в течение первых суток образуются 2-4 слоя клеток базального эпителия. Скорость эпителиза-ции обеспечивается следующими процессами: миграцией, делением и диф-ференцировкой клеток. Эпителизация небольших ран осуществляется, в ос-новном, за счет миграции клеток из базального слоя. Раны более крупные эпителизируются за счет миграции и митотического деления клеток базаль-ного слоя, а также дифференцировки регенерирующего эпидермиса. Новый эпителий образует границу между поврежденным и подлежащим слоем, он препятствует обезвоживанию тканей раны, уменьшению в ней электролитов и белков, а также предупреждает инвазию микроорганизмов.
В процессе пролиферации участвуют и органспецифические клеточные элементы органов и тканей. С точки зрения возможностей пролиферации ор-ганспецифических клеточных элементов все органы и ткани могут быть рас-классифицированы на три группы:
К первой группе могут быть отнесены органы и ткани, клеточные элемен-ты которых обладают активной или практически неограниченной пролифе-рацией, достаточной для полного восполнения дефекта структуры в зоне воспаления (эпителий кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, слизи-стой желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы; гемопоэтическая ткань и др.).
Ко второй группе относятся ткани с ограниченными регенерационными способностями (сухожилия, хрящи, связки, костная ткань, периферические нервные волокна).
К третьей группе относятся те органы и ткани, где органоспецифические клеточные элементы не способны к пролиферации (сердечная мышца, клетки ЦНС). Основными факторами, регулирующими процессы пролиферации и дифференцировки клеток в очаге воспаления, являются:
1. Факторы роста, продуцируемые макрофагами, лимфоцитами, тромбо-цитами, фибробластами и другими клетками, стимулированными в зоне вос-паления. К ним относятся:
Факторы роста эпидермиса (стимулятор пролиферации и созрева-ния эпителия, стимулятор ангиогенеза);
Трансформирующий фактор роста- (стимулятор ангиогенеза);
Трансформирующий фактор роста- (хемоаттрактант фибробла-стов, стимулятор синтеза коллагена, фибронектина, ангиогенеза, ингибитор протеолиза);
Тромбоцитарный фактор роста (стимулятор миграции, пролифе-рации и синтеза белка в клетках-мишенях, обладает провоспалительным эф-фектом);
Фактор роста эндотелиоцитов;
Фактор роста фибробластов кислый и основной (стимуляторы пролиферации всех клеток сосудистой стенки);
Колониестимулирующие факторы (гранулоцитарный и макрофа-гальный стимуляторы дифференцировки, пролиферации и функциональной активности клеток гранулоцитарного и моноцитарного ряда) - цитокины (ФНО, ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-7) , продуцируемые Т- и В-лимфоцитами, мононуклеарами, тучными клетками, фибробластами, эндоте-лиоцитами, обеспечивают хемотаксис, фиброгенез, ингибируют апоптоз, стимулируют процессы пролиферации в очаге воспаления. Ингибиторами роста для некоторых клеток служат те же цитокины, которые стимулируют пролиферацию других - это ФНО, трансформирующий фактор роста и - интерферон (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999);
Фактор роста нервов (стимулятор пролиферации, роста, морфоге-неза симпатических нейронов, эпителиальных клеток). Ростовые факторы, взаимодействуя с рецепторами на клетках- мишенях, могут непосредственно стимулировать синтез ДНК в клетках или подготавливать внутриклеточные рецепторы и ферменты к митотической деятельности.
2. Пептид гена, родственного кальцитонину, стимулирует пролифе-рацию эндотелиальных клеток, а субстанция Р индуцирует выработку ФНО в мак-рофагах.
3. Простагландины группы Е потенцируют регенерацию путем усиления кровоснабжения.
4. Кейлоны и антикейлоны, продуцируемые различными клетками, дейст-вуя по принципу обратной связи, могут активировать и угнетать митотиче-ские процессы в очаге воспаления (Бала Ю.М., Лифшиц В.М., Сидельникова В.И., 1988).
5. Полиамины (путресцин, спермидин, спермин), обнаруживаемые во всех клетках млекопитающих, жизненно необходимы для роста и деления клеток.
Они обеспечивают стабилизацию плазматических мембран и суперспи-ральной структуры ДНК, защиту ДНК от действия нуклеаз, стимуляцию транскрипции, метилирование РНК и связывание ее с рибосомами, актива-цию ДНК-лигаз, эндонуклеаз, протеинкиназ и многие другие клеточные про-цессы. Усиленный синтез полиаминов, способствующих пролиферативным процессам, отмечается в очаге альтерации (Березов Т.Т., Федорончук Т.В., 1997).
6. Циклические нуклеотиды: цАМФ ингибирует, а цГМФ активирует про-цессы пролиферации.
Заживление раны.
Морфологически процесс заживления раны может протекать различно, в зависимости от анатомического субстрата поражения, степени инфицирован-ности, общего состояния организма, характера лечебных мероприятий (Ку-зин М.И., Костюченок Б.М. и соавт., 1990). Однако в любом случае течение раневого процесса отражает один из классических типов заживления:
1. Заживление первичным натяжением.
2. Заживление вторичным натяжением.
3. Заживление под струпом.
Заживление раны первичным натяжением. Такой тип заживления харак-теризуется сращением краев раны без видимой промежуточной ткани, путем соединительнотканной организации раневого канала. Заживление первичным натяжением является наиболее экономичным видом заживления. Для зажив-ления первичным натяжением необходимы следующие условия:
1. Небольшая зона повреждения.
2. Плотное соприкосновение краев раны.
3. Сохранение жизнеспособности краев раны.
4. Отсутствие очагов некроза и гематомы.
5. Асептичность раны.
Морфологическая картина заживления первичным натяжением проявля-ется умеренной гиперемией, отеком тканей в стенках раны, пролиферацией фибробластов и новообразованием капилляров путем эндотелизации каналов и щелей в сгущающемся фибрине (аутохтонный механизм) от одного края раны к противоположному. На 6-8-й день грануляционная ткань прочно со-единяет стенки раны, и в этот период прекращается эпителизация. В хирур-гической практике заживление первичным натяжением возможно в двух слу-чаях: при небольших размерах раны (края отстают не более 10 мм друг от друга), а также при хирургических вмешательствах, заканчивающихся нало-жением швов. Местные изменения в области раны выражены незначительно (отечность краев, гиперемия, инфильтрация, боль). К общим проявлениям относится повышение температуры тела, которая постепенно снижается к 3-м суткам после операции. Изменения морфологического состава крови вы-ражены незначительно или отсутствуют. Иногда отмечаются нейтрофильный лейкоцитоз и увеличение СОЭ до 20 мм/ч. На 5-6-е сутки эти показатели обычно нормализуются.
Заживление раны вторичным натяжением происходит при обширных по-вреждениях тканей, при наличии в ране нежизнеспособных тканей, гематомы и при развитии инфекции в ране. Любой из этих факторов ведет к заживле-нию вторичным натяжением. При различных вариантах течения заживления вторичным натяжением речь идет о заживлении гнойной раны, то есть о за-живлении через нагноение и гранулирование. На 5-6-е сутки после альтера-ции, после отторжения некротизированных клеток в ране появляются ост-ровки грануляций, которые, постепенно разрастаясь, заполняют всю полость раны. Изменения характера грануляций всегда объективно отражают ослож-нения заживления, которые могут наступить под влиянием местных и общих факторов. Реорганизация рубца проявляется активной эпителиизацией раны. Эпителий нарастает на поверхность грануляций в виде голубовато-белой каймы очень медленно. Помимо эпителизации заживлению способствует фе-номен раневой контракции - равномерного концентрического сокращения краев и стенок раны. Этот феномен объясняется появлением в грануляцион-ной ткани в период регенерации фибробластов, обладающих способностью к сокращению.
Заживление раны под струпом характерно для незначительных повреж-дений (ссадины, царапины, небольшие по площади ожоги 1-й и 2-й степени). Раневой процесс начинается свертыванием излившейся крови или только лимфы, которая подсыхает с образованием струпа. Под ним происходит бы-страя регенерация эпидермиса, и струп затем отторгается. Весь процесс длится 3-7 дней. Если заживление под струпом происходит без осложнений, то рана заживает первичным натяжением; если под струпом начинается на-гноение, то заживление идет по типу вторичного натяжения. В ряде случаев может развиться вялотекущее флегмонозное поражение жировой клетчатки, окружающей рану. В такой ситуации необходимы хирургическая обработка раны и удаление струпа (Кузин М.И., Костюченок Б.М. и соавт., 1990).
Пролиферация – размножение клеток в очаге воспаления. Начинается параллельно со стадией альтерации и экскреции с периферии очага.
Последовательность событий:
1. Очищение очага и образование полости:
Фагоцитоз м/о, продуктов распада, чужеродных агентов;
Удаление остатков лейкоцитов и разрушение тканей (гноя) хирургически;
Прорыв (самопроизвольное вскрытие гнойника).
2. В очаге появляются фибробласты и фиброциты: они образуются при дифференцировке макрофагов, камбиальных, адвентициальных, эндотелиальных клеток, а также стволовых клеток соединительной ткани – полибластов.
3. фибробласты образуют новые межклеточные вещества (гликозаминогликаны, коллаген, эластин, ретикулин). Коллаген – главный компонент рубцовой ткани.
4. Образование рубцовой ткани.
Стимуляторы и ингибиторы пролиферации.
1. Макрофаги:
Образуют фактор роста фибробластов. Это белок, который увеличивает пролиферацию фибробластов и синтез коллагена;
Привлекают фибробласты в очаг воспаления;
Образуют фибронектин и ИЛ – 1;
Стимулируют трансформацию клеток в фибробласты.
2. Т – лимфоциты:
Активизируются протеиназами. Протеиназы образуются в очаге воспаления при распаде тканей;
Образуют медиаторы воспаления;
Регулируют функции фибробластов.
3. Тромбоцитарный фактор роста фибробластов
4. Соматотропин
5. Инсулин
6. Глюкагон
7. Кейлоны – термолабильный гликопротеин, мм40000ЕД. Роль: ингибирование клеточного деления. Источник: сегментоядерные нейтрофилы.
Регенерация
Регенерация . 1. Разрастание соединительной ткани.
2. Новообразование сосудов.
3. Заполнение дефекта ткани.
Хроническое воспаление
Мечников «Воспаление – защитная реакция по своей сути, но эта реакция, к сожалению, не достигла своего совершенства.»
Закономерности хронизации воспаления
1. Возбудители: туберкулёз, проказа, листериоз. Токсоплазмоз, сап и др.
2. В очаге воспаления с самого начала накапливаются не сегментоядерные нейтрофилы, а моноциты
3. Активирование макрофагов
Моноциты в очаге воспаления трансформируются в макрофаги
Макрофаги фагоцитируют м/о
М/о внутри макрофага не погибает, а продолжает жить и размножаться внутри макрофага
Макрофаг, котрый содержит живые м/о, называется активированным макрофагом
4. Выделение хемотоксинов
Хемотоксины – это вещества, которые привлекают в очаг новые макрофаги. Источник хемотоксинов – активированные макрофаги.
Хемотоксины:
Лейкотриены С 4 и Д 4
Простагландины Е 2
Продукты распада коллагена
Предшественники хемотоксинов: компоненты комплемента С 2 , С 4 , С 5 , С 6 .
5. Повышение проницаемости капилляров
При хроническом воспалении обязательно повышается проницаемость капилляров, что приводит к увеличенному притоку новых и новых моноцитов в очаг воспаления.
Механизм повышения проницаемости капиллярной стенки
1. активированные макрофаги образуют вещества
Лейкотриены С 4 и Д 4
Фактор агрегации тромбоцитов
Кислород
Коллагеназа и др.
2. Эти вещества:
Разуплотняют баз мембрану стенки капилляра
Сокращают клетки эндотелия и увеличивают межклеточные щели
В результате проницаемость капиллярной стенки увеличивается.
6. Заякоривание макрофагов. В очаге моноциты и макрофаги выделяют фибронектин, который прочно присоединяет их к соединительной ткани.
7. Кооперация между макрофагами и лимфоцитами
Скопление моноцитов. Макрофагов и лимфоцитов образует воспалительный инфильтрат (гранулема)
Возбудители поглощается макрофагами, но не уничтожаются, а остаются живыми внутри макрофага.
Такой фагоцитоз называется незавершенным.
Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов направлено на завершение фагоцитоза и уничтожение возбудителя. Для того, чтобы завершить фагоцитоз, макрофаги и лимфоциты взаимно стимулируют друг друга.
Механизмы их кооперации:
Макрофаги выделяют ИЛ-1, следовательно повышается активность лейкоцитов
Лейкоциты выделяют лимфокины, следовательно повышается активность макрофагов.
Результат кооперации: включение других механизмов уничтожения м/о, кроме фагоцитоза.
1. иммунный ответ Т л
2. слияние макрофагов друг с другом в одну большую клетку (многоядерную). В такой многоядерной клетке:
Слияние фагосом и лизосом, следовательно образование фаголизосом. В фаголизосомах часто м/о погибает, т.е. фагоцитоз становится завершённым.
Увеличение микробицидного потенциала клетки: увеличивается образование О 2 - и Н 2 О 2 .
Включение дополнительных механизмов уничтожения возбудителя зачастую завершает фагоцитоз и м/о погибает
Различия между острым и хроническим воспалением
Жизнь гранулемы
Причина волнообразности течения хронического воспаления и периодических обострений
1. Макрофаги в гранулемах имеют длительный жизненный цикл, который исчисляется неделями, месяцами и годами
2. Этот жизненный цикл следующий
а) сначала в гранулему поступают свежие моноциты и лимфоциты
б) накопление макрофагов, активно фагоцитирующих микробы (зрелая гранулема).
в) число активно функционирующих макрофагов уменьшается (застарелая гранулема)
г) периодически в очаг приходят новые порции нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов. Это приводит к обострению процесса.
Таким образом, хроническое воспаление течёт месяцами и годами, с периодическими обострениями. Такое течение называют взаимообразным.
Повреждения здоровых тканей при хроническом воспалении
Эффект ускользания
Микробицидный потенциал любого фагоцита - О 2 - и Н 2 О 2 .
Эти соединения отвечают за уничтожение возбудителя в процессе фагоцитоза. В гранулеме образование О 2 - и Н 2 О 2 увеличивается с целью повышения микробицидного потенциала и завершения фагоцитоза. Возможен эффект ускользания. Он проводит к повреждению здоровых тканей.
Суть: при гиперпродукции О 2 - и Н 2 О 2 возможно их поступление в здоровые ткани за пределы гранулемы. Тогда О 2 - и Н 2 О 2 повреждают здоровые ткани.
Защита: аварийная нейтрализация избытка биоокислителей: каталаза, глютатинпероксидаза, глютатинредуктаза.
Особенности течения воспаления при низкой и высокой реактивности организма
По интенсивности воспаление может быть:
Нормэргическое
Гиперэргическое
Гипоэргическое
В свою очередь интенсивность зависит от состояния реактивности организма
Реактивность организма определяется состоянием следующих систем:
Эндокринной
Иммунной
Роль нервной системы в патогенезе воспаления
Принимают участие следующие отделы НС6
Высшие отделы ЦНС
Таламическая область
Механизмы влияния НС на течение воспаления
Рефлекторный
Трофический
Действие нейромедиаторов
Роль эндокринной системы в патогенезе воспаления
Различают гормоны: провоспалительные и противовоспалительные
Провоспалительные гормоны: соматотропин, минералкортикоиды, тиреотропный гормон, инсулин
Противовоспалительные гормоны: половые гормоны, кортикотропин, глюкокортикоиды
Роль иммунной системы в патогенезе воспаления
Интенсивность воспалительной реакции напрямую зависит от состояния иммунной реактивности:
1. в иммунном организме интенсивность воспалительной реакции снижена. Пример: если в организме имеются АТ против дифтерии, то на фоне введения дифтерийного токсина воспалительная реакция будет гипергической
2. при аллергии развивается гиперэргическая воспалительная реакция с преобладанием стадии альтерации вплоть до некроза, или стадии экскреции с выраженным отёком или инфильтрацией
3. иммунная система участвует в воспалительной реакции за счёт:
Уничтожения флогогена в воспалительном очаге через гуморальные и клеточные иммунные реакции
Стимуляция воспалительной реакции с помощью лимфокинов, которые выделяют лимфоциты
Соотношение местных проявлений воспаления и общего состояния организма
Воспаление – это общая реакция организма на местное повреждение тканей
Общие проявления воспаления
1. повышение температуры тела – действие ИЛ-1 и ПГ-Е 2 на центр терморегуляции, ИЛ-1 и ПГ –Е 2 образуются лейкоцитами в очаге воспаления
2. изменение обмена веществ
Причина: под влиянием медиаторов воспаления изменяется нейроэндокринная регуляция ОВ
Увеличение (сахара) кр
Увеличение (глобул.) кр
Увеличение (остаточного азота) кр
Превалирование глобулинов над альбуминами в крови
Увеличение СОЭ
Синтез белков острой фазы в печени
Активация иммунной системы
3. изменение клеточного состава крови и костного мозга
Происходит в определённой последовательности:
Уменьшение лейкоцитов в периферической крови за счёт развития феномена краевого стояния
Снижение содержания зрелых и незрелых гранулоцитов в костном мозге за счёт их выхода в кровь
Восстановление числа лейкоцитов в крови за счёт вышедших из костного мозга гранулоцитов
Стимуляция и увеличение лейкопоэза в костном мозге.
Виды воспаления
Альтеративное – преобладают явления альтерации, в тканях резко выражены явления дистрофии, вплоть до некроза и некробиоза
Наблюдается в паренхиматозных органах и тканях
Это: миокард, печень, почки, скелетная мускулатура.
Экссудативно-пролиферативное – преобладают нарушения микроциркуляции и экссудация над другими стадиями воспаления
Может быть серозное, фибриозное, гнойное, гнилостное, гемморрагическое, смешанное.
Пролиферативное – преобладает стадия пролиферации и разрастение соединительной ткани
Наблюдается: при специфическом воспалении
м/о: туберкулёз, лепра, сифилис, сап, склерома и др.
Биологическое значение воспаления
1. воспаление есть защитно-приспособительная реакция организма, выработанная в процессе эволюции
2. при воспалении создаётся барьер между здоровой и повреждённой тканью. Очаг воспаления вместе с флогогеном отрганичен от неповреждённой ткани
3. Воспаление не является физиологической защитной реакцией, так как в ходе воспаления возникают повреждения тканей. Это типовой патологический процесс.
ПРОЛИФЕРАЦИЯ (от лат. proles-потомство и f его--несу), термин., введенный Вирховым для обозначения новообразования клеток путем. их размножения делением. Как понятие общее и весьма широкое П. может относиться к процессам самого различного характера. Так, П. клеток лежит в основе регенеративного новообразования тканей (см. Регенерация); П. наблюдается при различных гиперплазиях (см. Гиперплазия); наконец П. клеток лежит в основе опухолевого разрастания ткани. Естественно, что такие пролиферативные процессы могут иметь место в самых разнообразных тканях, однако способность тканевых элементов к П. далеко не одинакова: чем более высоко диференцированы клетки, тем в меньшей степени они способны к П.;в частности в комплексных тканях, напр. в эпителии, П. исходит почти как правило из тех тканевых зон, к-рые состоят из менее диференцированных элемен- тов; такие зоны принято называть пролифера-ционными центрами или центрами роста. В многослойном плоском эпителии пролифера-ционному центру соответствует зона Мальпи-гиевого или зародышевого слоя, в железах- места переходов выводных протоков в железистые пузырьки. Следствием П. обычно бывает образование новой ткани (продукция ткани),. впрочем это не является правилом: например элементы, происходящие в результате воспалительной П., часто не строят новую ткаяь, а лишь пронизывают, инфильтрируют окружающую ткань.Редко кто столкнувшись с термином «пролиферация», что это такое, понять может сразу. Страшная неизлечимая болезнь, назначенное лекарство, а может быть, так врачи между собой дают знать о странностях больного?
Определение термина
Итак, пролиферация - что это за слово? Это биологический термин, который означает рост клеток, иначе - митоз. Клетки, которые обладают одинаковыми свойствами, одновременно начинают развиваться в одном и том же месте - говоря языком науки - имеют локальное расположение. В это время на них воздействуют внешние и внутренние факторы:
- Нейрогенная и гормональная стимуляция.
- Белки собственной цитоплазмы.
Иногда клеточный рост может задержаться или измениться под воздействиям какого-либо патогенного фактора.
Как осуществляется пролиферация?
Пролиферация возникает в самом окончании воспалительного процесса, когда разрушение патологически влияющими на ткани бактериями и вирусами заканчивается. Признаки пролиферации можно заметить на той стадии, при которой разрушенные клетки начинают восстанавливаться, токсины - выводиться, а поврежденные ткани поверхности - восстанавливаться.
Конечно же, заметить простым взглядом, как сменяет невозможно. Все процессы проходят на внутриклеточном уровне. Вырабатывающийся на этой стадии белок б2-макроглобулин восстанавливает проницаемость сосудов, пониженную во время заболевания, защищает соединительную ткань от разрушений. Внутри клеток исчезают их нейтрализует супероксиддисмутаза - вещество, содержащееся в человеческом организме, антиоксидантный фермент. На этой стадии и происходит пролиферация. Что это клеточное возрождение, видно по процессам. Клетки перестают синтезировать патогенные медиаторы, и на их поверхности появляются новые рецепторы, здоровые. Старые же засасываются внутрь и уничтожаются.
Механизм развития пролиферации
Для того чтобы понять, пролиферация - что это, и как она происходит, можно для примера рассмотреть обычную ранку, например на слизистой рта.
Каждый видел, как на поверхности язвы образуется белая пленка - фибрин. Она заполняет поврежденную поверхность. Основным образователем является белок - фибрин. Затем ткань становится более зрелой, в ней появляются новые сосуды - поверхность бывшей язвы поднимается над основной. Эпителий начинает восстанавливаться буквально сразу же после повреждения, и это уже показывает, что организму изнутри дается команда нарастить новую поверхность над повреждением, возобновить потерянную структуру.
Как происходит пролиферация, что это за процесс на данной стадии, под струпом восстанавливается тканевая поверхность или при первичном и вторичном натяжении - все зависит от глубины раны и ее площади.
Патологический процесс клеточного роста
Не всегда пролиферация - благо. Рассморим на примере ЖКТ.
Под воздействием повышенной кислотности в желудке могут образовываться язвенные повреждения и эрозии. Разумеется, запускается пролиферационный механизм. Клетки начинают формироваться в самом глубоком базальном слое эпителия. Поднимаются к поверхности, образуют непроницаемый барьер, восстанавливают разрушенную поверхность - вроде все замечательно.
Однако органы желудочно-кишечного тракта имеют достаточно неоднородное тканевое строение, в нем принимают участие множество клеток: париетальные, эндокринные, слизистые... И если хоть одна из пролиферационных структур дает сбой, одни клетки начинают делиться быстрее других под воздействием внутренних факторов - дифференцировка нарушается, и образуется опухоль.
Пролиферация в гинекологии
В жизненном цикле женщины детородного возраста пролиферация происходит регулярно. Во время менструации эндометрий отторгается, затем восстанавливается. Поэтому при взятии гистероскопии - соскоба со стенки матки - или при исследовании на аппарате УЗИ очень важно учитывать, какая фаза В течение месячного цикла эндометрий имеет различную толщину, и именно по нему и судят о работе детородных органов женщины.
Фаза роста эндометрия - очень важный параметр для оценки патоморфологической картины. Без знания этого параметра точный диагноз поставить невозможно даже опытному специалисту.
Клеточная пролиферация - увеличение числа клеток путем митоза,
приводящее к росту ткани, в отличие от другого способа увеличения ее
массы (например, отек). У нервных клеток пролиферация отсутствует.
Во взрослом организме продолжаются процессы развития, связанные
с делением и специализацией клеток. Эти процессы могут быть как нор-
мальными физиологическими, так и направленными на восстановление ор-
ганизма вследствие нарушения его целостности.
Значение пролиферации в медицине определяется способностью кле-
ток разных тканей к делению. С делением клеток связан процесс заживле-
ния ран и восстановление тканей после хирургических операций.
Пролиферация клеток лежит в основе регенерации (восстановления)
утраченных частей. Проблема регенерации представляет интерес для ме-
дицины, для восстановительной хирургии. Различают физиологическую,
репаративную и патологическую регенерацию.
Физиологическая - естественное восстановление клеток и тканей в
онтогенезе. Например, смена эритроцитов, клеток кожного эпителия.
Репаративная - восстановление после повреждения или гибели кле-
ток и тканей.
Патологическая - разрастание тканей не идентичных здоровым тка-
ням. Например, разрастание рубцовой ткани на месте ожога, хряща – на
месте перелома, размножение клеток соединительной ткани на месте мы-
шечной ткани сердца, раковая опухоль.
В последнее время принято разделять клетки тканей животных по спо-
собности к делению на 3 группы: лабильные, стабильные и статические.
К лабильным относятся клетки, которые быстро и легко обновляются
в процессе жизнедеятельности организма (клетки крови, эпителия, слизи-
стой ЖКТ, эпидермиса и др.).
К стабильным относятся клетки таких органов как печень, поджелу-
дочная железа, слюнные железы и др., которые обнаруживают ограничен-
ную способность к делению.
К статическим относятся клетки миокарда и нервной ткани, кото-
рые, как считает большинство исследователей, не делятся.
Изучение физиологии клетки имеет важное значение для понимания он-
тогенетического уровня организации живого и механизмов саморегуляции
клетки, обеспечивающих целостное функционирование всего организма.
Глава 6
ГЕНЕТИКА КАК НАУКА. ЗАКОНОМЕРНОСТИ
НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ
6.1 Предмет, задачи и методы генетики
Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свой-
ствами живого, т. к. характерны для живых существ любого уровня орга-
низации. Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчи-
вости, называется генетикой.
Генетика как наука изучает наследственность и наследственную из-
менчивость, а именно, она имеет дело со следующими проблемами :
1) хранение генетической информации;
2) передача генетической информации;
3) реализация генетической информации (использование ее в конкрет-
ных признаках развивающегося организма под влиянием внешней среды);
4) изменение генетической информации (типы и причины изменений,
механизмы).
Первый этап развития генетики - 1900–1912 гг. С 1900 г. - переот-
крытие законов Г. Менделя учеными Х. Де Фризом, К. Корренсом, Э. Чер-
маком. Признание законов Г. Менделя.
Второй этап 1912–1925 гг. - создание хромосомной теории Т. Мор-
гана. Третий этап 1925–1940 гг. - открытие искусственного мутагенеза и
генетических процессов эволюции.
Четвертый этап 1940–1953 гг. - исследования по генному контролю
физиологических и биохимических процессов.
Пятый этап с 1953 г. и по настоящее время - развитие молекулярной
биологии.
Отдельные сведения по наследованию признаков были известны
очень давно, однако научные основы передачи признаков впервые были
изложены Г. Менделем в 1865 г. в работе: «Опыты над растительными
гибридами». Это были передовые мысли, но современники не придали
значение его открытию. Понятия «ген» в то время еще не было и Г. Мен-
дель говорил о «наследственных задатках», содержащихся в половых клет-
ках, но их природа была неизвестна.
В 1900 г. независимо друг от друга Х. Де Фриз, Э. Чермак и К. Кор-
ренс заново открыли законы Г. Менделя. Этот год и считается годом рож-
дения генетики как науки. В 1902 г. Т. Бовери, Э. Вильсон и Д. Сеттон сде-
лали предположение о связи наследственных факторов с хромосомами.
В 1906 г. У. Бетсон ввел термин «генетика», а в 1909 г. В. Иогансен -
«ген». В 1911 г. Т. Морган и сотрудники сформулировали основные поло-
жения хромосомной теории наследственности. Они доказали, что гены
расположены в определенных локусах хромосом в линейном порядке, по-
ние определенного признака.
Основные методы генетики: гибридологический, цитологический и
математический. Генетика активно использует и методы других смежных
наук: химии, биохимии, иммунологии, физики, микробиологии и др.