РЕГЕНЕРАЦИИ И ФИБРОПЛАЗИИ. Самосборка тканей – одно из самых изумительных свойств живого организма
Самосборка тканей – одно из самых изумительных свойств живого организма. Его проявления столь поразили выдающегося немецкого эмбриолога Г. Дриша (1911), что он истолковал результаты своих экспериментов как доказательство справедливости витализма. Дриш обработал суправитальным красителем бластулу зародыша тритона. Затем он подверг действию пищеварительных ферментов in vitro окрашенную и не окрашенную бластулу другого зародыша. Обе бластулы распались на бластомеры. Дриш смешал взвеси бластомеров двух разных тритоновых зародышей в одном флаконе. Каково же было его удивление, когда окрашенные бластомеры спонтанно воссоединились с окрашенными, а не окрашенные – с не окрашенными, воссоздав обе бластулы. Чтобы объяснить подобные явления, X. Шпеман создал концепцию организационных зародышевых центров.
По современным данным, явления самосборки тканей основываются на комплементарном распознавании поверхностных структур клеток и якорных молекул межклеточного вещества.
В хирургии существуют представления о заживлении ран первичным и вторичным натяжением. Они введены в XVIII столетии Дж. Хантером. Первичное натяжение – это заживление небольшой не инфицированной раны без нагноения. Моделью этого процесса служит репарация стерильного ушитого хирургического разреза. В первые минуты острого воспаления формируются тромбы и фибрин, заполняющие и заклеивающие дефект, над которым образуется струп. Ретракция этих элементов при участии тромбостенина кровяных пластинок важна для сближения краев дефекта. В первые часы в ране преобладает иммиграция нейтрофилов, а на краях рассеченного эпидермиса пролиферируют его базальные клетки. Они двигаются медиально и откладывают элементы базальной мембраны, восстанавливая ее целостность и формируя слой эпидермиса под струпом.
Следовательно, уже в первый день после ранения в очаге асептического воспаления, вызванного хирургическим разрезом, отмечается формирование новой ткани. К третьему дню происходит отчетливое новообразование капилляров, достигающее максимума на 5 день. Продолжается пролиферация эпидермальных клеток на базальной мембране и утолщение их слоя. Грануляционная ткань начинает врастать с периферии в область дефекта, причем коллагеновые волокна поначалу ориентируются вертикально и не закрывают дефект. К 4 дню наступает массовая пролиферация фибробластов. Богатая капиллярами и пролиферирующими фибробластами грануляционная ткань полностью оформляется через 3-5 дней, причем из-за повышенной проницаемости пролиферирующего эндотелия формируется ее отек и обильный серозный экссудат. Волокна коллагена, синтез которого начинается на 3-5 день, ориентируются поперечно и перекрывают дефект. Эпидермис над базальной мембраной приобретает черты кератинизации. Синтез ДНК в грануляционной ткани достигает пика через 7 дней.
Пролиферация фибробластов и коллагеногенез занимают всю вторую неделю. Абсолютное возрастание количества ДНК и РНК длится около трех недель. Максимум синтеза коллагена наблюдается около 14 суток. Его аккумуляция продолжается до месяца, по другим данным – более 100 дней. Начиная с 35 дня, постепенно уменьшаются скорости синтеза нуклеиновых кислот и коллагена и происходит инволюция грануляционной ткани. К концу месяца дефект закрыт интактным эпидермисом, под которым находится рыхлая соединительная ткань. В момент снятия швов, обычно на 8-10 день, рана не достигает и 15% прочности интактной кожи, но через 3-3,5 месяца благодаря процессам коллагеногенеза, ее прочность превышает 80% от первоначальной величины здоровой кожи.
Заживление вторичным натяжением присуще нагноившимся ранам, дефектам, содержащим инородные материалы, повреждениям с интенсивным некрозом и большим дефектам, требующим выраженной фиброплазии и стягивания раны. При вторичном натяжении происходит более сильное и длительное воспаление, не восстанавливается интактная изначальная структура паренхимы, образуется очень много грануляционной ткани и наблюдается уникальное явление метаплазии фибробластов в сократительные миофибробласты, по многим параметрам близкие к гладкомышечным клеткам. Эти элементы обеспечивают натяжение и сокращение дефекта, которое может быть очень значительным – с уменьшением его площади в 5-10 раз. В поздней стадии сокращения играют роль контрактильные свойства самих коллагеновых молекул.
Читайте также: Женское пальто из ткани альпака
Итак, помимо регенерирующих клеток паренхимы (в каждом органе своих), главными универсальными участниками этих процессов, практически, повсюду в организме являются мезенхимальные элементы: эндотелиоциты, гладкомышечные клетки, тромбоциты, макрофаги, фибробласты и создаваемое ими межклеточное вещество.
Эндотелиоциты – плоские клетки, образующие сплошной слой вдоль базальных мембран, скрепляемый гликопротеидными и гликолипидными компонентами надмембранных систем и межклеточного вещества.
В начале репарационной фазы воспаления происходит разрушение базальных мембран родительских сосудов и миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов. При этом эндотелиоциты образуют тяжи и выросты, направленные по градиенту факторов ангиогенеза. Позади переднего фронта мигрирующих эндотелиоцитов идет пролиферация клеток эндотелия. Просвет капилляра образуется путем слияния внеклеточных пространств соседних эндотелиоцитов. Всего трех клеток минимально достаточно для формирования внутренней поверхности капилляра.
Фибробласты – главные эффекторы репаративной стадии воспаления. Вместе с фиброцитами, которые определяют как «фибробласты в покое», они представляют собой оседлые клетки соединительной ткани. Фибробласты чрезвычайно активны метаболически и специализированы на синтез коллагена, эластина, коллаген-ассоциированных белков и протеогликанов. В зоне репарации фибробласты, привлеченные факторами роста и хемоаттрактантами, появляются за 1-2 дня до формирования кровеносных капилляров и за 4-5 суток до образования коллагеновых волокон.
Гладкомышечные клетки представляют собой важный структурный элемент сосудистой стенки любых не капиллярных сосудов. По своим метаболическим и пролиферативным характеристикам они, в некоторых отношениях, близки фибробластам. В контрактильной фазе своей жизнедеятельности – это веретеновидные клетки, проживающие в медии сосудов. Они располагают актиновыми и миозиновыми фибриллами и индивидуальной для каждой клетки базальной мембраной. При повреждении сосуда, если оно затрагивает медию, гладкомышечные клетки переходят в синтетически-пролиферативную стадию жизнедеятельности. Они утрачивают миозиновые фибриллы и сократимость, дедифференцируются, осуществляют хемотаксис в интиму и проявляют необычайные пролиферативные потенции: на протяжении 48 ч после повреждения медии артерии в митоз вступает до 40% их популяции. В этих условиях они становятся подобны фибробластам и вырабатывают волокнистые белки соединительной ткани и гликозаминогликаны. Данные клеточные элементы способны отвечать на те же факторы роста, что и фибробласты, в особенности, тромбоцитарный ростовой фактор. В некоторых условиях, например, при образовании атером, они совместно с фибробластами и макрофагами принимают участие в активации и трансформации под действием факторов роста, выделяемых в ответ на липопротеиды, которая заканчивается образованием пенистых клеток. Для пролиферации гладкомышечных клеток (как и регенерирующего эпителия) необходимо их взаимодействие с базальными мембранами.
Кровяные пластинки участвуют в процессах репарации как источники тромбоцитарных факторов роста, стимулирующих пролиферацию клеток сосудистой стенки. Тромбоцитарный фактор 4 ингибирует коллагеназы, способствуя накоплению коллагена, а сократительные системы тромбоцитов вносят вклад в механическое стягивание краёв раневых дефектов в процессе ретракции тромбов и кровяных сгустков.
При образовании новых сосудов большое значение имеют физические факторы: кровяное давление (повышение которого стимулирует коллагенообразование), парциальное напряжение кислорода, утрата взаимного контактного ингибирования эндотелиоцитами. Но главную роль играют факторы роста, упомянутые в таблице.
Важнейшие факторы, стимулирующие ангиогенез, это:
> Факторы роста фибробластов (основной и кислый);
> Сосудистый эндотелиальный фактор роста;
> Трансформирующие факторы роста;
> Эпидермальный фактор роста.
Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов, стимуляция синтеза ими компонентов межклеточного матрикса и подавление активности ответственных за деградацию матрикса ферментов-металлопротеиназ достигаются под воздействием:
> Факторов роста фибробластов;
> Тромбоцитарного фактора роста;
> Трансформирующего фактора роста β;
> Фиброгенных цитокинов – кахексина и интерлейкина-1;
Гладкомышечные клетки также отвечают пролиферативно-синтетической активацией на:
РЕГЕНЕРАЦИИ И ФИБРОПЛАЗИИ. Самосборка тканей – одно из самых изумительных свойств живого организма
Самосборка тканей – одно из самых изумительных свойств живого организма. Его проявления столь поразили выдающегося немецкого эмбриолога Г. Дриша (1911), что он истолковал результаты своих экспериментов как доказательство справедливости витализма. Дриш обработал суправитальным красителем бластулу зародыша тритона. Затем он подверг действию пищеварительных ферментов in vitro окрашенную и не окрашенную бластулу другого зародыша. Обе бластулы распались на бластомеры. Дриш смешал взвеси бластомеров двух разных тритоновых зародышей в одном флаконе. Каково же было его удивление, когда окрашенные бластомеры спонтанно воссоединились с окрашенными, а не окрашенные – с не окрашенными, воссоздав обе бластулы. Чтобы объяснить подобные явления, X. Шпеман создал концепцию организационных зародышевых центров.
Читайте также: Как устранить перекос ткани
По современным данным, явления самосборки тканей основываются на комплементарном распознавании поверхностных структур клеток и якорных молекул межклеточного вещества.
В хирургии существуют представления о заживлении ран первичным и вторичным натяжением. Они введены в XVIII столетии Дж. Хантером. Первичное натяжение – это заживление небольшой не инфицированной раны без нагноения. Моделью этого процесса служит репарация стерильного ушитого хирургического разреза. В первые минуты острого воспаления формируются тромбы и фибрин, заполняющие и заклеивающие дефект, над которым образуется струп. Ретракция этих элементов при участии тромбостенина кровяных пластинок важна для сближения краев дефекта. В первые часы в ране преобладает иммиграция нейтрофилов, а на краях рассеченного эпидермиса пролиферируют его базальные клетки. Они двигаются медиально и откладывают элементы базальной мембраны, восстанавливая ее целостность и формируя слой эпидермиса под струпом.
Следовательно, уже в первый день после ранения в очаге асептического воспаления, вызванного хирургическим разрезом, отмечается формирование новой ткани. К третьему дню происходит отчетливое новообразование капилляров, достигающее максимума на 5 день. Продолжается пролиферация эпидермальных клеток на базальной мембране и утолщение их слоя. Грануляционная ткань начинает врастать с периферии в область дефекта, причем коллагеновые волокна поначалу ориентируются вертикально и не закрывают дефект. К 4 дню наступает массовая пролиферация фибробластов. Богатая капиллярами и пролиферирующими фибробластами грануляционная ткань полностью оформляется через 3-5 дней, причем из-за повышенной проницаемости пролиферирующего эндотелия формируется ее отек и обильный серозный экссудат. Волокна коллагена, синтез которого начинается на 3-5 день, ориентируются поперечно и перекрывают дефект. Эпидермис над базальной мембраной приобретает черты кератинизации. Синтез ДНК в грануляционной ткани достигает пика через 7 дней.
Пролиферация фибробластов и коллагеногенез занимают всю вторую неделю. Абсолютное возрастание количества ДНК и РНК длится около трех недель. Максимум синтеза коллагена наблюдается около 14 суток. Его аккумуляция продолжается до месяца, по другим данным – более 100 дней. Начиная с 35 дня, постепенно уменьшаются скорости синтеза нуклеиновых кислот и коллагена и происходит инволюция грануляционной ткани. К концу месяца дефект закрыт интактным эпидермисом, под которым находится рыхлая соединительная ткань. В момент снятия швов, обычно на 8-10 день, рана не достигает и 15% прочности интактной кожи, но через 3-3,5 месяца благодаря процессам коллагеногенеза, ее прочность превышает 80% от первоначальной величины здоровой кожи.
Заживление вторичным натяжением присуще нагноившимся ранам, дефектам, содержащим инородные материалы, повреждениям с интенсивным некрозом и большим дефектам, требующим выраженной фиброплазии и стягивания раны. При вторичном натяжении происходит более сильное и длительное воспаление, не восстанавливается интактная изначальная структура паренхимы, образуется очень много грануляционной ткани и наблюдается уникальное явление метаплазии фибробластов в сократительные миофибробласты, по многим параметрам близкие к гладкомышечным клеткам. Эти элементы обеспечивают натяжение и сокращение дефекта, которое может быть очень значительным – с уменьшением его площади в 5-10 раз. В поздней стадии сокращения играют роль контрактильные свойства самих коллагеновых молекул.
Читайте также: Боль правого бедра с внешней стороны мягких тканей
Итак, помимо регенерирующих клеток паренхимы (в каждом органе своих), главными универсальными участниками этих процессов, практически, повсюду в организме являются мезенхимальные элементы: эндотелиоциты, гладкомышечные клетки, тромбоциты, макрофаги, фибробласты и создаваемое ими межклеточное вещество.
Эндотелиоциты – плоские клетки, образующие сплошной слой вдоль базальных мембран, скрепляемый гликопротеидными и гликолипидными компонентами надмембранных систем и межклеточного вещества.
В начале репарационной фазы воспаления происходит разрушение базальных мембран родительских сосудов и миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов. При этом эндотелиоциты образуют тяжи и выросты, направленные по градиенту факторов ангиогенеза. Позади переднего фронта мигрирующих эндотелиоцитов идет пролиферация клеток эндотелия. Просвет капилляра образуется путем слияния внеклеточных пространств соседних эндотелиоцитов. Всего трех клеток минимально достаточно для формирования внутренней поверхности капилляра.
Фибробласты – главные эффекторы репаративной стадии воспаления. Вместе с фиброцитами, которые определяют как «фибробласты в покое», они представляют собой оседлые клетки соединительной ткани. Фибробласты чрезвычайно активны метаболически и специализированы на синтез коллагена, эластина, коллаген-ассоциированных белков и протеогликанов. В зоне репарации фибробласты, привлеченные факторами роста и хемоаттрактантами, появляются за 1-2 дня до формирования кровеносных капилляров и за 4-5 суток до образования коллагеновых волокон.
Гладкомышечные клетки представляют собой важный структурный элемент сосудистой стенки любых не капиллярных сосудов. По своим метаболическим и пролиферативным характеристикам они, в некоторых отношениях, близки фибробластам. В контрактильной фазе своей жизнедеятельности – это веретеновидные клетки, проживающие в медии сосудов. Они располагают актиновыми и миозиновыми фибриллами и индивидуальной для каждой клетки базальной мембраной. При повреждении сосуда, если оно затрагивает медию, гладкомышечные клетки переходят в синтетически-пролиферативную стадию жизнедеятельности. Они утрачивают миозиновые фибриллы и сократимость, дедифференцируются, осуществляют хемотаксис в интиму и проявляют необычайные пролиферативные потенции: на протяжении 48 ч после повреждения медии артерии в митоз вступает до 40% их популяции. В этих условиях они становятся подобны фибробластам и вырабатывают волокнистые белки соединительной ткани и гликозаминогликаны. Данные клеточные элементы способны отвечать на те же факторы роста, что и фибробласты, в особенности, тромбоцитарный ростовой фактор. В некоторых условиях, например, при образовании атером, они совместно с фибробластами и макрофагами принимают участие в активации и трансформации под действием факторов роста, выделяемых в ответ на липопротеиды, которая заканчивается образованием пенистых клеток. Для пролиферации гладкомышечных клеток (как и регенерирующего эпителия) необходимо их взаимодействие с базальными мембранами.
Кровяные пластинки участвуют в процессах репарации как источники тромбоцитарных факторов роста, стимулирующих пролиферацию клеток сосудистой стенки. Тромбоцитарный фактор 4 ингибирует коллагеназы, способствуя накоплению коллагена, а сократительные системы тромбоцитов вносят вклад в механическое стягивание краёв раневых дефектов в процессе ретракции тромбов и кровяных сгустков.
При образовании новых сосудов большое значение имеют физические факторы: кровяное давление (повышение которого стимулирует коллагенообразование), парциальное напряжение кислорода, утрата взаимного контактного ингибирования эндотелиоцитами. Но главную роль играют факторы роста, упомянутые в таблице.
Важнейшие факторы, стимулирующие ангиогенез, это:
§ Факторы роста фибробластов (основной и кислый);
§ Сосудистый эндотелиальный фактор роста;
§ Трансформирующие факторы роста;
§ Эпидермальный фактор роста.
· Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов, стимуляция синтеза ими компонентов межклеточного матрикса и подавление активности ответственных за деградацию матрикса ферментов-металлопротеиназ достигаются под воздействием:
§ Факторов роста фибробластов;
§ Тромбоцитарного фактора роста;
§ Трансформирующего фактора роста β;
§ Фиброгенных цитокинов – кахексина и интерлейкина-1;
· Гладкомышечные клетки также отвечают пролиферативно-синтетической активацией на: