Co víme o regeneraci? Možná fakt, že ještěrkám dorůstají ztracené ocasy, mimozemšťanům ve sci-fi románech a filmech – vůbec nic. Ale lidé ne. Je ale tato schopnost pro člověka skutečně nedostupná?
Až donedávna se věřilo, že regenerace, ke které dochází po poškození nebo ztrátě jakékoli části těla, se ztratila během procesu evoluce téměř u všech živých organismů, kromě některých nižších tvorů, včetně obojživelníků. Ačkoli ještě v polovině 20. století skupina sovětských vědců pod vedením doktora biologických věd profesora L.V. POLEZHAEVA (Ústav obecné genetiky, Akademie věd SSSR) provedl výzkum regenerace kostí lebeční klenby u zvířat a lidí. Navíc plocha defektu u experimentálních subjektů dosáhla dvaceti centimetrů čtverečních. Experimenty byly úspěšné a vývoj našel praktické uplatnění. Okraje otvoru byly vyplněny rozdrcenou kostní tkání, což způsobilo regenerační proces, při kterém došlo k obnově poškozených míst.
V 80. letech XNUMX. století v SSSR na Institutu evoluční ekologie a morfologie živočichů pojmenovaný po. Severtsev z Akademie věd SSSR, v laboratoři doktora biologických věd profesora A.N. STUDITSKY prováděl pokusy s rozdrceným svalovým vláknem, které bylo transplantováno do poškozené oblasti a po obnovení si postupně vynutilo regeneraci nervové tkáně. Na lidech byly provedeny stovky úspěšných operací.
Vědci z Tufts University (USA) zjistili, že pro proces obnovy uříznutého nebo ukousnutého ocasu potřebují pulci. pouze kuchyňskou sůl (NaCl). Ukázalo se, že když jím posypete ránu, ocas doroste mnohem rychleji, i když se již vytvořila jizva (jizva). Ale nepřítomnost sodných iontů blokuje proces regenerace. Lidé by si samozřejmě neměli sypat rány solí, to je jen další tip z přírody pro odborníky.
Stojí za to připomenout takzvaný „případ Spivak“, ke kterému došlo na začátku tohoto století – vytvoření falangy prstu u šedesátiletého muže po ošetření pahýlu „speciálním práškem“. Tato látka, kterou Stephen F. BADILAC, MD, profesor chirurgie na McGowanově institutu, nazývá extracelulární matrix, se skládá z tkáně z vnitřní výstelky prasečího močového měchýře. Vloží se do kyseliny, poté se suší a skladuje jako desky nebo prášek. Dr. Badilak vysvětluje účinek takto: „Lidské tělo produkuje různé typy signálů. Některé podporují hojení a tvorbu jizevnaté tkáně, jiné podporují regeneraci tkání. Zjednodušeně lze extracelulární matrix chápat následovně: odstraníme většinu signálů pro tvorbu jizevnaté tkáně a ponecháme ty signály, které stimulují konstruktivní opravu.”
Falanga Lee Spivaka vyrostla za měsíc. “Prst je plně pohyblivý a má citlivost,” potvrdil.
Samozřejmě v této metodě existuje mnoho pojmů, které věda nezná. Existuje riziko, že použití matrice může stimulovat růst karcinogenních nádorů. Přesto lékaři nevylučují, že „kouzelný prášek“ má úžasný lékařský potenciál.
Mnoho odborníků se domnívá, že regenerační funkci lze obnovit pomocí kmenových buněk (zejména embryonálních). Koneckonců, v určité fázi vývoje tělo ví, jak se „opravit“, ale tato fáze je velmi krátká (končí po počáteční fázi vývoje embrya). V současné době se vědci po celém světě snaží najít odpověď na otázku, zda je možné probudit toto cenné „poznání seberegenerace“ v dospělém mozku a znovu jej uvést do chodu.
Kmenové buňky v dospělém těle se nacházejí ve velmi malém množství a jsou umístěny v dolní části páteře. Jedná se o jedinečné buňky, s jejichž pomocí se zrodilo a následně vybudovalo a vyvíjelo tělo budoucího človíčka.
Prvních osm z nich, vzniklých v důsledku oplodnění vajíčka spermií, jsou původní kmenové buňky. Vědci zjistili, že pro aktivaci jejich rozmnožování je nutné spustit speciální vírové pole, které tento proces stimuluje. S aktivní produkcí buněk začne lidské tělo regeneraci. To je drahocenný sen vědců a specialistů na rekonstrukční chirurgii.
Pokud se naučí „probouzet“ kmenové buňky a ovládat tento proces, pak to bude jeden z největších objevů lidstva. Tyto poznatky výrazně ovlivní práci naprosto všech oblastí klinické medicíny, umožní „nahradit“ v doslovném slova smyslu nepoužitelné, odumřelé orgány a části těla zdravými a účinně obnovit poškození v důsledku růstu tkáně a kosti pacienta.
Existují důkazy, že společná skupina vědců z Japonska a Spojených států byla schopna „probudit“ myší kmenové buňky a nechat si narůst velkou část končetiny rovnající se délce průměrného lidského prstu. Zjistili, že kmenové buňky se nacházejí po celém těle savce, množí se a stávají se buňkami, které tělo aktuálně nejvíce potřebuje ke svému úspěšnému fungování.
Odborníci z Wistar Institute (Philadelphia) se téměř náhodou dozvěděli o existenci genu, který brání regeneraci, když začali provádět experimenty související s autoimunitními poruchami. Jednalo se o speciální typ myši, která, jak se ukázalo, měla silné regenerační schopnosti. V roce 1999 si vědci všimli, že dírky vytvořené v uších během experimentů byly zcela uzavřeny beze stopy. Vědci zjistili, že buňky těchto hlodavců přirozeně zmutovaly, takže gen p21 se stal neaktivním.
Typicky se u myší, stejně jako u jiných savců, tvoří jizvy na místě poškozených oblastí těla. U hlodavců, u kterých došlo k zablokování genu p21, se však v těchto místech vytvořila buněčná struktura charakteristická pro proces regenerace – blastém, což je nahromadění nespecializovaných buněk, které jsou schopny přeměnit se na tkáň obnovovaného orgánu. Odborníci zároveň poznamenávají, že buňky experimentálních myší se začnou chovat jako embryonální kmenové buňky, a už vůbec ne jako běžné buňky dospělých savců.
“V normálních buňkách působí gen p21 jako blokátor, který inhibuje buněčný cyklus v případech, kdy dojde k poškození DNA, a tím brání, jak se běžně věří, dělení a přeměně normálních buněk na rakovinu,” vysvětluje Ellen HABER, profesorka Lankenauský institut pro lékařský výzkum, KATC. “U myší, u kterých tento gen nefunguje, jsme byli připraveni vidět očekávaný nárůst počtu rakovinných buněk, ale k našemu překvapení jsme nenašli žádný vývoj rakovinných nádorů.”
Vědci očekávají, že v budoucnu bude možné tento gen u lidí dočasně „vypnout“. A lokálně – v oblasti rány po dobu léčby. Toho lze dosáhnout lokálním podáváním léků, které mimochodem minimalizuje počet možných nežádoucích účinků.
Je pravda, že sami vědci mluví pouze o dočasném vyřazení tohoto genu, aby urychlili regeneraci: „V tuto chvíli teprve začínáme chápat úplné důsledky našich objevů, ale možná se nám někdy podaří urychlit uzdravení lidí. dočasnou inaktivací genu p21.
Had Gorynych není fikce?
Donedávna se věřilo, že schopnostmi regenerace jsou obdařeny pouze nižší druhy živých bytostí. Proč tato vlastnost v určité fázi evoluce zmizela? Nebo to není pravda?
Je velmi pravděpodobné, že obrázky ruského hada Gorynycha s jeho „rostoucími“ hlavami, stejně jako Gorgon Medusa, se objevily z nějakého důvodu. Možná, že jejich prototypy byli velmi skuteční tvorové – například čolci (druh ocasatých obojživelníků, kteří jsou považováni za jedno z nejstarších zvířat na Zemi). Jejich zvláštností je schopnost regenerace – dorůst poškozených nebo ztracených (“vyhozených” během letu) ocasů, stejně jako tlapek a čelistí. Navíc se jim obnoví oční tkáně, poškozené srdce a mícha. Proto se neustále používají v laboratořích vědeckých ústavů a na vesmírných stanicích.
Mnoho dalších tvorů má stejné vlastnosti. Například zebrafish (druh sladkovodních paprskoploutvých ryb z čeledi kaprovitých, černá a bílá), pouze 2-3 cm dlouhá, dokáže regenerovat části ploutví, očí a dokonce i buňky vlastního srdce, které byly vyříznuty. chirurgy během experimentů. Totéž lze říci o některých dalších druzích ryb. Patří mezi ně skaláry a halančíky, kterým se často říká „akvarijní štika“.
Schopní regenerace jsou krabi a raci, kteří „umí“ dorůst ztracených drápů, stejně jako šneci, kterým narostou nové „rohy“ s očima. A v mořských hvězdách se z roztrženého paprsku, jako z řízku, může dokonce vyvinout nový jedinec.
Absolutním šampionem v regeneraci je ale bezesporu ploštěnka (neboli planaria). Pokud se rozpůlí, pak na jedné polovině těla vyroste chybějící hlava a na druhé ocas, to znamená, že se vytvoří dva zcela nezávislí životaschopní jedinci. Navíc se mohou regenerovat v podélném směru. A pokud uděláte řezy podél předního a zadního konce červa a nedovolíte, aby srostly dohromady, pak se časem může objevit fantastické stvoření – dvouhlavá a dvouocasá planaria. Nejúžasnější je, že i z nepatrné části těla tohoto červa se získává nový koelenterát.
Z lékařských zkušeností
Chlapci narostl prst
Regenerace je člověku stejně vlastní jako každému jinému výtvoru přírody. Samozřejmě, že lidem ruce a nohy nedorostou, ale v jiných měřítcích to existuje, jen jsme na to zvyklí a nevnímáme to.
Jednodušší je, že v kůži probíhá nepřetržitý proces nekrózy epidermálních buněk, jejich odmítání a nahrazování novými. Je schopna utrpět vážnější poškození, aniž by zanechala stopy. Například s drobnými škrábanci, popáleninami a omrzlinami se naše „skořápka“ během krátké doby obnoví. Stejně tak je tomu s regenerací sliznic nosu, dýchacích cest obecně, žaludku a střev.
Při zlomenině kostí, pokud jsou správně „složeny“ (nebo jsou jejich úlomky spojeny) a fixovány dlahou nebo sádrovou dlahou, po nějaké době se v tomto místě objeví mozol (vazivová tkáň vytvořená v místě zlomeniny). Zhruba po roce se z ní stane obyčejná kost – s kanálkem naplněným kostní dření, cévami, které jím procházejí, periostem atd.
Přeborníkem v regeneraci mezi vnitřními orgány jsou játra. I v případě, kdy je člověku po silném krvácení při nehodě nebo rvačce odebráno až 85 procent tohoto orgánu, během pár týdnů zcela naroste do původní velikosti.
Běžné rčení o tom, že se nervové buňky neobnovují, zdaleka neplatí. I po přeříznutí velkých nervů, např. sedacího nervu, začnou do poškozené části prorůstat nervová vlákna z blízké nepoškozené části nervového kmene. Pravda, ne vždy se to stane, a pokud se po třech letech nestal zázrak, pak už ho čekat nemůžete.
Regenerační procesy přirozeně „fungují“ efektivněji u mladých organismů – zejména u dětí. Stávají se jim mnohem úžasnější věci.
A tak si v Anglii na počátku 70. let minulého století teenagerovi amputovali horní falangu prstu a z nedbalosti si ránu nezašil chlupem kůže. Když chirurg objevil opomenutí, s překvapením si všimla, že špička prstu se regeneruje sama od sebe. Při studiu podobných případů do roku 1974 zdokumentovala několik stovek regenerujících se konečků prstů u dětí mladších 11 let. Klinické studie jiných lékařů potvrdily, že při ztrátě první falangy konečků prstů k prvnímu kloubu je chybějící část obnovena do tří měsíců se silným nehtem a normálními otisky prstů.
