Где происходит самое быстрое обновление клеток: Викторина «Интересная анатомия»

Викторина «Интересная анатомия»

Викторина «Интересная анатомия»

1. Самым высоким человеком, когда-либо жившим на земле, был американец Роберт Першинг Уодлоу. Его рост равнялся двум метрам семьдесяти двум сантиметрам. Он родился в 1918 году и умер в 1940 году. Почему же он умер так рано, прожив всего двадцать два года? (Из-за недостаточного кровоснабжения ноги Роберта потеряли чувствительность. Незамеченная вовремя мозоль от скобок на коленных суставах привела к заражению крови и смерти)

2. Где у человека находится самый маленький сустав? (В ухе, там, где соединяются маленькие косточки — «стремечко» и «наковальня»)

3. Назовите самые большие мышцы человеческого организма. (Из шестисот тридцати девяти мышц человеческого организма самые большие — ягодичные мышцы)

4. Где расположена самая маленькая мышца человека? (В ухе. Она обеспечивает движение стремечка внутреннего уха)

5. Назовите самую активную мышцу в организме человека, которая совершает более ста тысяч движений в день. (Мышца глазного яблока)

6. Назовите самый большой внутренний орган человека. (Печень. Она весит от 1 200 до 1 500 граммов и составляет 1/36 веса всего тела)

7. Назовите самую длинную кость в теле человека. (Бедреная кость. У мужчины, ростом 180 сантиметров, она может достигать в длину пятидесяти сантиметров)

8. Назовите самую редкую группу крови человека. (АВ, или четвертая группа. Встречается всего лишь у трех процентов англичан и у одного процента жителей США)

9. Назовите самую распространенную группу крови людей. (0, или первая группа)

10. Назовите самую большую артерию. (Аорта)

11. Где в организме человека находятся самые крупные клетки? (В костном мозге кровяная клетка мега-кариоцит достигает 0,22 миллиметра)

12. В каком органе человека находятся самые маленькие клетки? (Клетки мозжечка имеют размер пять микрон)

13. Клетки человеческих костей живут от десяти до тридцати лет. А клетки какого органа живут на протяжении всей жизни? (Мозга)

14. В каком органе человека происходит самое быстрое обновление клеток? (Выстилающие внутреннюю поверхность пищеварительного тракта клетки обновляются за три-четыре дня)

15. Назовите самый прочный сустав. (Тазобедренный)

16. Назовите самый подвижный сустав человеческого тела. (Плечевой. Поэтому его легче всего повредить)

17. Когда происходит наибольшая скорость выдыхания частиц (примерно сто шестьдесят семь километров в час)? (При чихании)

18. Из какой ткани «сделаны» стенки сосудов? (Из плотной волокнистой ткани)

19. Из какой ткани «сделана» кожа человека? (Из многослойного эпителия)

20. Какие виды фоторецепторов выделила наука? (Палочки и колбочки)

21. Что такое пульс? (Это колебание стенок сосудов)

22. Чем заканчивается трахея? (Бронхами)

23. Какие питательные вещества расщепляются уже в ротовой полости? (Углеводы)

24. Где происходит окончательное переваривание пищи? (В тонком кишечнике)

25. В каком человеческом органе есть стекловидное тело? (Глаз)

26. Из чего, согласно Гиппократу, образуются первые зубы человека? (Из молока матери. Потому их и называют молочными)

27. В старости японский поэт Исса, последний великий мастер хайку, написал следующее стихотворение:

«Как на ветру

Лепестки мака, колышутся

Передние…»

Закончите стихотворение. (Зубы)

28. В стрессовом состоянии в организме человека вырабатываются опасные токсины. Каким образом, чаще всего не зависящим от человеческой воли, они выводятся из организма? (Со слезами)

29. До недавнего времени считалось, что первое реалистическое изображение этого органа человеческого тела выполнено в шестнадцатом веке фламандским анатомом Андреем Везалием. Однако недавно археологи нашли в Мексике глиняный сосуд в виде этого органа, сделанный примерно на две с половиной тысячи лет раньше. Что же это за орган? (Человеческое сердце)

Викторина по Анатомии и физиологии человека

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

«Керченский медицинский колледж имени Г.К. Петровой»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

внеаудиторного мероприятия

Викторина по дисциплине: «Анатомия и физиология человека».

Организация-разработчик: ГАОУ СПО РК «Керченский медколледж им. Г.К.Петровой»

Разработчик:

Пуня Н.П. – преподаватель первой категории, преподаватель дисциплины Анатомия и физиология человека ГАОУ СПО РК «Керченский медколледж им. Г.К.Петровой»

Методическая разработка рассмотрена на заседании предметной (цикловой) комиссии общепрофессионального цикла ГАОУ СПО РК «Керченский медколледж им. Г.К.Петровой», протокол № ____ от _____

Председатель предметной (цикловой) комиссии __________/ Т.И.Мамонтова

Цели проведения викторины:

Дисциплина «Анатомия и физиология человека», изучаемая в цикле общепрофессиональных дисциплин, является одной из самых сложных и объёмных. Знания, полученные студентами при её освоении, расцениваются преподавателями клинических дисциплин как базовые для изучения в последующем программ профессиональных модулей. Данная разработка предназначена для закрепления и углубления знания по анатомии и физиологии человека .

Учебные цели:

Создание условий для закрепления, углубления и систематизации знаний и компетенций студентов по дисциплине;

Способствование лучшей подготовке студентов к промежуточной аттестации по анатомии и физиологии.

Развивающие цели:

Стимулирование познавательного интереса студентов к углублению знаний, развить навыки умственного труда и логического мышления;

Актуализация полученных теоретических знаний, выработка умения применять их при выполнении олимпиадных заданий;

Развитие творческой составляющей личности студента, его эрудиции и находчивости.

Воспитательные цели:

закрепить и углубить знания по анатомии и физиологии человека Организация и порядок проведения викторины.

При выполнении заданий преподавателем дисциплины контролируется полная самостоятельность студентов.

Проверка выполненных заданий проводится преподавателем дисциплины на основании разработанных критериев.

По итогам проверки определяется общая сумма баллов, набранная каждым участником.

Характеристика заданий.

I. Анатомическая разминка

1. Сколько в среднем весят мышцы человека? 28 килограмм или до 40% от массы тела

2. Из скольких клеток состоит тело человека? примерно 1015

3. Назовите основные типы тканей человека Эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная

4. Какая мышца в теле человека является самой крупной? Большая ягодичная

5. Какая кость в скелете — самая длинная? Бедренная кость

6. Где находятся самые маленькие кости человека? В ухе

7. Сколько процентов воды содержит кость? До 22

8. Сколько мышц в теле человека? Более 600

9. Сколько рецепторов-палочек находится в глазу человека? 110-130 миллионов

10. Сколько рецепторов-колбочек находится в глазу человека? 6-7 миллионов

11. Какой диапазон частот способно улавливать ухо человека? От 16 Гц до 122 кГц

12. Какова площадь дыхательной поверхности легких? Более 90 квадратных метров

13. Какие кровяные клетки существуют? Эритроциты, лейкоциты, тромбоциты

14. Сколько костей в скелете человека? Более 200

15. Какова средняя длина всех сосудов человека? Примерно 100 000 км

16. Сколько нейронов содержит нервная система человека? Более 10 миллиардов

17. Какую площадь имеет кожа человека? Около 2 квадратных метров

I I. Задание на знание терминов.

1. Где у человека находится самый маленький сустав?

(В ухе, там, где соединяются маленькие косточки — «стремечко» и «наковальня»).

2. Назовите самые большие мышцы человеческого организма. (Из шестисот тридцати девяти мышц человеческого организма самые большие — ягодичные мышцы)

3. Где расположена самая маленькая мышца человека?

(В ухе. Она обеспечивает движение стремечка внутреннего уха)

4. Назовите самую активную мышцу в организме человека, которая совершает более ста тысяч движений в день.

(Мышца глазного яблока).

5. Назовите самый большой внутренний орган человека.

(Печень.Она весит от 1 200 до 1 500 граммов и составляет 1/36 веса всего тела)

6. Назовите самую длинную кость в теле человека.

(Бедренная кость.У мужчины, ростом 180 сантиметров, она может достигать в длину пятидесяти сантиметров).

7. Назовите самую редкую группу крови человека.

(АВ, или четвертая группа.Встречается всего лишь у трех процентов англичан и у одного процента жителей США).

8. Назовите самую распространенную группу крови людей.

(0, или первая группа).

9. Назовите самую большую артерию.

(Аорта).

10. Где в организме человека находятся самые крупные клетки?

(В костном мозге кровяная клетка мегакариоцит достигает 0,22 миллиметра).

11. В каком органе человека находятся самые маленькие клетки?

(Клетки мозжечка имеют размер пять микрон).

12. В каком органе человека происходит самое быстрое обновление клеток? (Выстилающие внутреннюю поверхность пищеварительного тракта клетки обновляются за три-четыре дня).

13. Назовите самый прочный сустав.

(Тазобедренный).

14. Назовите самый подвижный сустав человеческого тела.

(Плечевой.Поэтому его легче всего повредить).

15. Когда происходит наибольшая скорость выдыхания частиц (примерно сто шестьдесят семь километров в час)?

(При чихании).

16. Из какой ткани «сделаны» стенки сосудов?

(Из плотной волокнистой ткани).

17. Из какой ткани «сделана» кожа человека?

(Из многослойного эпителия).

18. Какие виды фоторецепторов выделила наука?

(Палочки и колбочки).

19. Что такое пульс?

(Это колебание стенок сосудов).

20. Чем заканчивается трахея?

(Бронхами).

21. Какие питательные вещества расщепляются уже в ротовой полости?

(Углеводы).

22. Где происходит окончательное переваривание пищи?

(В тонком кишечнике).

23. В каком человеческом органе есть стекловидное тело?

(Глаз).

24. Из чего, согласно Гиппократу, образуются первые зубы человека?

(Из молока матери.Потому их и называют молочными).

25. В старости японский поэт Исса, последний великий мастер хайку, написал следующее стихотворение:

«Как на ветру

Лепестки мака, колышутся

Передние…».

I I I ЗАДАНИЕ НА ЗНАНИЕ ЧИСЛЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ.

Вспомните анатомические численные значения. Укажите порядковый номер вопроса и требуемую величину.

Количество долей больших полушарий головного мозга

Количество лейкоцитов в крови

Количество отделов толстого кишечника

Критерии оценивания:

За верный ответ – 1 балл. За неверный ответ – 0 баллов.

I V.СИТУАЦИОННАЯ ЗАДАЧА.

У пациента с черепно-мозговой травмой с диагностической целью выполнена спинномозговая пункция (прокол между позвонками позвоночного столба с целью получения из межоболочечного пространства спинного мозга ликвора для исследования). В полученной спинномозговой жидкости обнаружена кровь.

Вопросы: 1. Как вы думаете, на каком уровне выполняется прокол при этой пункции, чтобы избежать повреждения спинного мозга? Дайте анатомическое обоснование.

2. В какое межоболочечное пространство, произошло кровоизлияние? Почему вы так думаете?

3. Где это пространство располагается? Как оно ещё называется?

Эталон ответов и критерии оценивания:

1. Спинной мозг лежит в позвоночном канале и заканчивается на уровне второго поясничного позвонка (1 балл). В связи с этим прокол при проведении люмбальной пункции выполняется на уровне не выше L2 (1 балл).

2. Кровоизлияние произошло в субарахноидальное межоболочечное пространство спинного мозга (1 балл), так как именно в нём содержится спинномозговая жидкость (1 балл).

3. Субарахноидальное пространство расположено между паутинной (средней) и сосудистой (внутренней) оболочками спинного мозга (1 балл). Второе название пространства — подпаутинное (1 балл).

За каждый полный и верный ответ – 2 балла.

Максимальное количество баллов – 6.

V. ЗАДАНИЕ НА ОБЪЕДИНЕНИЕ ПОНЯТИЙ.

Представленные ниже понятия (три из четырёх) можно объединить по какому-либо признаку. Укажите понятие, не отвечающее данному условию. Назовите объединяющий признак.

а) затылочная кость;

б) лобная кость;

в) скуловая кость;

г) височная кость.

Эталон ответов и критерии оценивания:

Объединяющий признак – принадлежность костей к мозговому отделу черепа.

Верный ответ — в) скуловая кость – кость лицевого черепа.

За верный ответ – 1 балл.

За неверный ответ – 0 баллов.

VI . ЗАДАНИЕ НА РАСПОЗНАВАНИЕ ПОНЯТИЙ.

Распознайте анатомическое образование по указанным наводящим фразам:

Он необходим в домашнем хозяйстве;

И невролог им пользуется при обследовании пациента;

Входит в состав слуховой цепи.

Эталон ответов и критерии оценивания:

Молоточек – слуховая косточка.

За верный ответ – 1 балл.

За неверный ответ – 0 баллов.

ЛИТЕРАТУРА:

1.Воробьева Е.А., Губарь А.В., Сафьянникова Е.Б. Анатомия и физиология, — Альянс, Москва, 2009 г.

2.Самусев Р.П. Атлас анатомии человека, — ЭКСМО, 2009 г.

3.Федюкович Н.И. Анатомия и физиология, Ростов–на-Дону, Феникс, 2014 г.

Интернет-ресурсы:

1.Anatomiya-atlas.ru.

«Гибнут тонны клеток». Как полностью обновить организм человека

https://ria.ru/20210220/kletki-1598229587.html

«Гибнут тонны клеток». Как полностью обновить организм человека

«Гибнут тонны клеток». Как полностью обновить организм человека — РИА Новости, 20.02.2021

«Гибнут тонны клеток». Как полностью обновить организм человека

Каждую секунду в организме человека обновляется почти 3,8 миллиона клеток. В день — около 330 миллиардов. С возрастом или из-за болезней эта способность… РИА Новости, 20.02.2021

2021-02-20T08:00

2021-02-20T08:00

2021-02-20T08:12

наука

здоровье

биология

кровь

клетки

днк

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155159/83/1551598383_0:319:3072:2047_1920x0_80_0_0_ea67ef115b9d82f17c8005e922b28fc0.jpg

МОСКВА, 20 фев — РИА Новости, Альфия Еникеева. Каждую секунду в организме человека обновляется почти 3,8 миллиона клеток. В день — около 330 миллиардов. С возрастом или из-за болезней эта способность слабеет. Но недавно российские ученые выяснили: процессами восстановления можно управлять. Непрерывная регенерацияШведский биолог Джонас Фрисен вместе с коллегами опубликовал в 2005 году работу со скучным названием «Ретроспективный мониторинг рождения человеческих клеток» («Retrospective Birth Dating of Cells in Humans»). Она посвящена продолжительности жизни отдельных клеток организма, которые, как доказали ученые, меняются по-разному в зависимости от типа. Одни — скажем, клетки кишечника — живут в среднем 10,7 года, другие — как эпителий — обновляются каждые пять дней. А некоторые неизменны на протяжении всей жизни — например, клетки сетчатки.Но читатели не из академической среды обратили внимание совсем на другие цифры — на среднюю продолжительность жизни человеческой клетки. По подсчетам Фрисена, она составляет от семи до десяти лет. Неправильная интерпретация этих данных, видимо, и породила миф о том, что тело полностью обновляется каждые семь лет. Однако это не так — процесс замещения старых клеток идет постоянно.»В течение жизни в теле человека образуются и погибают тонны клеток: разрушаются до аминокислот, липидов и нуклеотидов, из которых потом в тех же органах и тканях формируются новые. Регенерация идет за счет трех процессов: деления дифференцированных клеток, дифференцировки стволовых и перепрограммирования одних зрелых клеток в другие», — объясняет Всеволод Ткачук, директор Института регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного центра МГУ им. М. В. Ломоносова, академик РАН. Ткань без шрамов и рубцовПо данным израильских ученых, за день в организме человека возникает 330 миллиардов новых клеток. Большинство принадлежит крови — это эритроциты и нейтрофилы. Они образуются из гематопоэтических клеток костного мозга, и на них приходится 86 процентов общей численности ежедневно появляющихся клеток. Еще 12 процентов — это эпителиальные клетки ЖКТ, а 1,1 процента — клетки кожи. На другие типы клеток, которые живут от нескольких дней до 15 лет (например, скелетные мышцы), остается меньше одного процента. Они образуются из плюрипотентных стромальных клеток, открытых в прошлом веке советским биологом Александром Фриденштейном. И именно они больше всего интересуют ученых.»Сегодня понятно, что источник обновления — стволовые клетки. Они трансформируются в клетки крови, нервных тканей, костей, хрящей, жира. С годами количество стволовых клеток уменьшается. Более того, в некоторых органах они иногда заканчиваются раньше времени: например, если человек серьезно болел. И к преклонному возрасту, когда этот ресурс очень нужен, его уже нет. Пока мы не знаем, как регулировать клеточную гибель. Когда мы научимся это делать, сможем управлять процессами обновления внутри организма, а не выращивать что-то вне его, как сейчас происходит в рамках тканевой инженерии и генно-клеточной терапии», — рассказывает Ткачук.По его словам, сейчас уже ясно, что мультипотентные стромальные клетки могут трансформироваться в другие клеточные типы под действием гормонов и особых белков — факторов роста. Именно их и пытаются идентифицировать специалисты, занятые в проекте академика «Фундаментальные проблемы регенеративной медицины: регуляция обновления и репарации тканей человека» (поддержан грантом Президентской программы исследовательских проектов РНФ). Участники проекта обнаружили белок, который позволяет восстанавливать ткани без образования рубцов.»Любое повреждение может заканчиваться формированием рубца. Это трагедия, если, например, задет спинной мозг: через рубец не прорастет ни сосуд, ни нерв. Но есть ткани, где после повреждения идет не фиброз, а регенерация. Например, так восстанавливаются кости. Или эндометрий — у молодых женщин он сотни раз погибает и возрождается без образования рубцов. Оказалось, что его клетки секретируют некий фактор, тормозящий фиброз. Если мы поймем, как им манипулировать, то сможем в будущем разработать препарат для регенерации поврежденных органов», — говорит ученый.Восстановленный мозгНамного дальше исследователи продвинулись в попытках восстановить мозг после инсульта. У больных мышей, которым вкалывали специальный препарат, размеры повреждений мозга значительно уменьшались.»В секретоме (так называют все вырабатываемые клеткой белки. — Прим. ред.) мультипотентных стромальных клеток есть два важных белка — нейротрофный фактор BDNF и урокиназа (uPA). Они стимулируют рост сосудов и нервных волокон. Если ввести эти белки в организм, то они будут действовать всего несколько часов, и толку от этого немного, ведь морфогенез у человека идет недели и месяцы, — продолжает академик. — Поэтому мы применили «эндогенный шприц» с этими веществами. Сконструировали плазмиды (обособленные от хромосом молекулы ДНК. — Прим. ред.), которые несли гены, ответственные за выработку BDNF и урокиназы. Затем ввели эту генетическую конструкцию в зону, где хотели прорастить сосуды или нервные окончания. Плазмида проникла в клетки ткани-мишени, транскрибировалась там, и клетки начали секретировать BDNF и uPA. В результате в местах концентрации этих белков проросли сосуды и аксоны, а поврежденный периферический нерв у мышей регенерировал».По его словам, результаты эксперимента помогут создать эффективное и безопасное средство для лечения геморрагического инсульта. Оно станет вторым на счету исследовательского коллектива. Так, недавно ученые разработали препарат против мужского бесплодия, изучив механизм восстановления сперматогенеза — образования мужских половых клеток — после повреждения. «Мы не ставили перед собой практических целей, просто анализировали на модели, как идет сперматогенез, как он включается и выключается. Оказалось, если мы вносим в семенники секрет мезенхимных (мультипотентных стволовых. — Прим. ред.) клеток или же сами эти клетки, то восстанавливается и морфология органа, и сперматогенез. Мы проверили эти выводы на уровне одиночных клеток, затем на животных. Все работает, — подчеркивает Ткачук. — Сейчас препарат проходит доклинические исследования. Вообще, наши результаты говорят о возможности стимуляции регенеративных процессов путем воздействия на нишу стволовых клеток (так называют микроокружение стволовой клетки, необходимое для ее жизнедеятельности и координации ее поведения с нуждами организма. — Прим. ред.)». Академик отмечает, что человеческий организм — «самообновляющаяся машина» с мощным потенциалом регенерации и репарации. Уже известны сотни гормонов и белков, которые регулируют процессы образования и гибели клетки. Если понять, как ими правильно манипулировать, то в будущем появится совершенно новый вид регенеративной терапии. Она даст возможность не только лечить болезни, но и значительно продлевать жизнь.

https://ria.ru/20201026/kletki-1581559019.html

https://ria.ru/20190301/1551488034.html

https://ria.ru/20191203/1561927944.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155159/83/1551598383_540:299:2872:2048_1920x0_80_0_0_de241265c1c09412b6d841daeb559217.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

здоровье, биология, кровь, клетки, днк

МОСКВА, 20 фев — РИА Новости, Альфия Еникеева. Каждую секунду в организме человека обновляется почти 3,8 миллиона клеток. В день — около 330 миллиардов. С возрастом или из-за болезней эта способность слабеет. Но недавно российские ученые выяснили: процессами восстановления можно управлять.

Непрерывная регенерация

Шведский биолог Джонас Фрисен вместе с коллегами опубликовал в 2005 году работу со скучным названием «Ретроспективный мониторинг рождения человеческих клеток» («Retrospective Birth Dating of Cells in Humans»). Она посвящена продолжительности жизни отдельных клеток организма, которые, как доказали ученые, меняются по-разному в зависимости от типа. Одни — скажем, клетки кишечника — живут в среднем 10,7 года, другие — как эпителий — обновляются каждые пять дней. А некоторые неизменны на протяжении всей жизни — например, клетки сетчатки.

Но читатели не из академической среды обратили внимание совсем на другие цифры — на среднюю продолжительность жизни человеческой клетки. По подсчетам Фрисена, она составляет от семи до десяти лет. Неправильная интерпретация этих данных, видимо, и породила миф о том, что тело полностью обновляется каждые семь лет. Однако это не так — процесс замещения старых клеток идет постоянно.

«В течение жизни в теле человека образуются и погибают тонны клеток: разрушаются до аминокислот, липидов и нуклеотидов, из которых потом в тех же органах и тканях формируются новые. Регенерация идет за счет трех процессов: деления дифференцированных клеток, дифференцировки стволовых и перепрограммирования одних зрелых клеток в другие», — объясняет Всеволод Ткачук, директор Института регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного центра МГУ им. М. В. Ломоносова, академик РАН. 26 октября 2020, 12:51Распространение коронавирусаВ МГУ выяснили, что стволовые клетки человека могут заражаться SARS-CoV-2

Ткань без шрамов и рубцов

По данным израильских ученых, за день в организме человека возникает 330 миллиардов новых клеток. Большинство принадлежит крови — это эритроциты и нейтрофилы. Они образуются из гематопоэтических клеток костного мозга, и на них приходится 86 процентов общей численности ежедневно появляющихся клеток. Еще 12 процентов — это эпителиальные клетки ЖКТ, а 1,1 процента — клетки кожи.

На другие типы клеток, которые живут от нескольких дней до 15 лет (например, скелетные мышцы), остается меньше одного процента. Они образуются из плюрипотентных стромальных клеток, открытых в прошлом веке советским биологом Александром Фриденштейном. И именно они больше всего интересуют ученых.

«Сегодня понятно, что источник обновления — стволовые клетки. Они трансформируются в клетки крови, нервных тканей, костей, хрящей, жира. С годами количество стволовых клеток уменьшается. Более того, в некоторых органах они иногда заканчиваются раньше времени: например, если человек серьезно болел. И к преклонному возрасту, когда этот ресурс очень нужен, его уже нет. Пока мы не знаем, как регулировать клеточную гибель. Когда мы научимся это делать, сможем управлять процессами обновления внутри организма, а не выращивать что-то вне его, как сейчас происходит в рамках тканевой инженерии и генно-клеточной терапии», — рассказывает Ткачук.

По его словам, сейчас уже ясно, что мультипотентные стромальные клетки могут трансформироваться в другие клеточные типы под действием гормонов и особых белков — факторов роста. Именно их и пытаются идентифицировать специалисты, занятые в проекте академика «Фундаментальные проблемы регенеративной медицины: регуляция обновления и репарации тканей человека» (поддержан грантом Президентской программы исследовательских проектов РНФ).

Участники проекта обнаружили белок, который позволяет восстанавливать ткани без образования рубцов.

«Любое повреждение может заканчиваться формированием рубца. Это трагедия, если, например, задет спинной мозг: через рубец не прорастет ни сосуд, ни нерв. Но есть ткани, где после повреждения идет не фиброз, а регенерация. Например, так восстанавливаются кости. Или эндометрий — у молодых женщин он сотни раз погибает и возрождается без образования рубцов. Оказалось, что его клетки секретируют некий фактор, тормозящий фиброз. Если мы поймем, как им манипулировать, то сможем в будущем разработать препарат для регенерации поврежденных органов», — говорит ученый.

Восстановленный мозг

Намного дальше исследователи продвинулись в попытках восстановить мозг после инсульта. У больных мышей, которым вкалывали специальный препарат, размеры повреждений мозга значительно уменьшались.

«В секретоме (так называют все вырабатываемые клеткой белки. — Прим. ред.) мультипотентных стромальных клеток есть два важных белка — нейротрофный фактор BDNF и урокиназа (uPA). Они стимулируют рост сосудов и нервных волокон. Если ввести эти белки в организм, то они будут действовать всего несколько часов, и толку от этого немного, ведь морфогенез у человека идет недели и месяцы, — продолжает академик. — Поэтому мы применили «эндогенный шприц» с этими веществами. Сконструировали плазмиды (обособленные от хромосом молекулы ДНК. — Прим. ред.), которые несли гены, ответственные за выработку BDNF и урокиназы. Затем ввели эту генетическую конструкцию в зону, где хотели прорастить сосуды или нервные окончания. Плазмида проникла в клетки ткани-мишени, транскрибировалась там, и клетки начали секретировать BDNF и uPA. В результате в местах концентрации этих белков проросли сосуды и аксоны, а поврежденный периферический нерв у мышей регенерировал».

1 марта 2019, 19:13НаукаУченые впервые омолодили стволовые клетки в мозге мышей

По его словам, результаты эксперимента помогут создать эффективное и безопасное средство для лечения геморрагического инсульта. Оно станет вторым на счету исследовательского коллектива. Так, недавно ученые разработали препарат против мужского бесплодия, изучив механизм восстановления сперматогенеза — образования мужских половых клеток — после повреждения.

«Мы не ставили перед собой практических целей, просто анализировали на модели, как идет сперматогенез, как он включается и выключается. Оказалось, если мы вносим в семенники секрет мезенхимных (мультипотентных стволовых. — Прим. ред.) клеток или же сами эти клетки, то восстанавливается и морфология органа, и сперматогенез. Мы проверили эти выводы на уровне одиночных клеток, затем на животных. Все работает, — подчеркивает Ткачук. — Сейчас препарат проходит доклинические исследования. Вообще, наши результаты говорят о возможности стимуляции регенеративных процессов путем воздействия на нишу стволовых клеток (так называют микроокружение стволовой клетки, необходимое для ее жизнедеятельности и координации ее поведения с нуждами организма. — Прим. ред.)».

Академик отмечает, что человеческий организм — «самообновляющаяся машина» с мощным потенциалом регенерации и репарации. Уже известны сотни гормонов и белков, которые регулируют процессы образования и гибели клетки. Если понять, как ими правильно манипулировать, то в будущем появится совершенно новый вид регенеративной терапии. Она даст возможность не только лечить болезни, но и значительно продлевать жизнь.

3 декабря 2019, 18:57НаукаУченые придумали, как лечить рак стволовыми клетками

Ритмы обновления человеческого организма :: Частный Корреспондент

 

 

 

Календарь

Олег Давыдов

Колесо Екатерины

Ток страданий, текущий сквозь время

7 декабря православная церковь отмечает день памяти великомученицы Екатерины Александрийской. Эта святая считалась на Руси покровительницей свадеб и беременных женщин. В её день девушки гадали о суженом, а парни устраивали гонки на санках (и потому Екатерину называли Санницей). В общем, это был один из самых весёлых праздников в году. Однако в истории Екатерины нет ничего весёлого.

Ив Фэрбенкс

Нельсон Мандела, 1918-2013

5 декабря 2013 года в Йоханнесбурге в возрасте 95 лет скончался Нельсон Мандела. Когда он болел, Ив Фэрбенкс написала эту статью о его жизни и наследии

Достижения Нельсона Ролилахлы Манделы, первого избранного демократическим путем президента Южной Африки, поставили его в один ряд с такими людьми, как Джордж Вашингтон и Авраам Линкольн, и ввели в пантеон редких личностей, которые своей глубокой проницательностью и четким видением будущего преобразовывали целые страны. Брошенный на 27 лет за решетку белым меньшинством ЮАР, Мандела в 1990 году вышел из заточения, готовый простить своих угнетателей и применить свою власть не для мщения, а для создания новой страны, основанной на расовом примирении.

Молот ведьм. Существует ли колдовство?

5 декабря 1484 года началась охота на ведьм

5 декабря 1484 года была издана знаменитая «ведовская булла» папы Иннокентия VIII — Summis desiderantes. С этого дня святая инквизиция, до сих пор увлечённо следившая за чистотой христианской веры и соблюдением догматов, взялась за то, чтобы уничтожить всех ведьм и вообще задушить колдовство. А в 1486 году свет увидела книга «Молот ведьм». И вскоре обогнала по тиражам даже Библию.

Александр Головков

Царствование несбывшихся надежд

190 лет назад, 1 декабря 1825 года, умер император Александра I, правивший Россией с 1801 по 1825 год

Александр I стал первым и последним правителем России, обходившимся без органов, охраняющих государственную безопасность методами тайного сыска. Четверть века так прожили, и государство не погибло. Кроме того, он вплотную подошёл к черте, за которой страна могла бы избавиться от рабства. А также, одержав победу над Наполеоном, возглавил коалицию европейских монархов.

Ночной уход за кожей лица: как правильно ухаживать за кожей на ночь, как сон влияет на состояние кожи

Какую роль играет сон для нашего тела?

Сон – это время, когда происходит восстановление всех органов, всех клеток тела, клеток кожи и т.д.
Сон оптимизирует работу биологического метаболизма и поддерживает качество наших жизненных функций.
Сон влияет на наши психологические функции, улучшая реакции и интеллектуальные характеристики.
Если возраст приводит к снижению восстановительных способностей, то недостаток сна их существенно ухудшает.

Как недостаток сна влияет на кожу?

Чрезмерная деятельность и стресс отражаются на состоянии лица: поблекший оттенок, «помятая» кожа, усталые черты, круги и мешки под глазами. Все эти последствия связаны с недостаточностью процессов восстановления.

И наоборот, полноценный ночной отдых улучшает качество кожи, усиливает ее сияние и внешний вид. Исследования показали, что восприятие возраста на одном и том же лице в условиях качественного отдыха и недосыпа отличается в пользу «хорошего ночного сна».
Своим внешним видом кожа выдает недосып, а тот ускоряет старение кожи. Поэтому следует соблюдать драгоценное время сна, а также использовать средства для ухода за лицом, предназначенные для процессов питания и регенерации клеток, протекающих в ночное время.
Именно ночью происходит самое интенсивное восстановление кожи, поскольку в это время она не подвергается воздействию внешних стрессов.
Известно, что регенерация клеток происходит с 2 до 6 часов утра. Это необходимое условие для функционального размножения клеток.

Ночное время благоприятно и для правильного очищения клеток – естественного процесса, запускаемого клетками эпидермиса: вывод токсинов, накопленных вследствие воздействия агрессивных факторов внешней среды, действующих на кожу днем и нарушающих функционирование клеток.
Для этого процесса клеткам нужна энергия и более динамичная микроциркуляция крови для питания клеток.
Помимо прочего, кожа более восприимчива и проницаема в ночное время, она эффективнее принимает средства и активные вещества, которые вы ей предлагаете.

Какая разница между дневным уходом и ночным уходом за кожей?

Ночью для кожи важно восстановление, а днем важна защита. Действительно, кожу нужно защищать от целого ряда внешних агрессивных факторов воздействия – перепада температуры, холода, жары, загрязнения и прочих, – которые приводят к возникновению свободных радикалов, оказывающих разрушающее воздействие на клеточную ДНК. В результате дупликации в таком состоянии появляются поврежденные клетки. К счастью, природа предусмотрела естественный механизм восстановления, но зачастую он оказывается недостаточным ввиду количества и частоты повреждений. К тому же, эта способность с возрастом ослабевает.

Как выбрать ночной крем?

Ночной крем – идеальный вариант на этом этапе восстановления кожи.
Ночной уход за кожей должен включать крем, специально адаптированный к биологическим ритмам кожи. Как все ночные средства для ухода Dr.Pierre Ricaud, эффективный ночной крем содержит активные компоненты, способствующие естественным клеточным механизмам, характерным для ночного времени суток и стимулирования клеточных процессов.
Ночной крем с пробиотиками может, например, активировать естественные механизмы клеточного восстановления и детоксикации кожи благодаря олигосахаридам – простым сахарам, полученным с помощью биотехнологии.

Как ухаживать за лицом на ночь?

Для большего эффекта вы можете добавить:

• Средство для контура глаз, который используется на 1-м этапе вашей процедуры (перед сывороткой и кремом). Формула содержит активные компоненты для клеточного восстановления, не имеет запаха, предназначена для чувствительной области вокруг глаз.
• В ночной уход за лицом рекомендуется включить сыворотку, которая не только стимулирует естественные ночные процессы, происходящие с кожей, но и готовит ее под нанесение крема.

Программа интенсивного восстанавливающего ночного ухода нацелена на то, чтобы после пробуждения кожа выглядела отдохнувшей.

Какое очищающее средство использовать перед сном?

Чтобы наутро кожа была красивой, проводя ночной уход, не пренебрегайте вечерним демакияжем. Даже если вы не накрашены, этот этап очищения позволяет:

• Удалить грязь и мелкие частицы, которые оседают на лице в течение дня.
• Помассировать лицо и активировать микроциркуляцию крови, что весьма положительно сказывается на состоянии кожи.
• Подготовить кожу к вечернему уходу.

Если вы предпочитаете умывание водой, то после снятия макияжа используйте очищающий мицеллярный гель.

Если вы предпочитаете процедуру 2 в 1, можно использовать мицеллярную воду для снятия макияжа, которая очищает кожу на поверхности и в глубину (для всех типов кожи).

Мицеллярный гель и мицеллярная вода объединяют мицеллы, которые очищают кожу, захватывая жиры и грязь, а восстанавливающий пребиотик (сахар, питающий полезную кожную флору) помогает коже сохранить баланс.

Для быстрого пилинга без ополаскивания вы можете после снятия макияжа и до нанесения ночного крема использовать лосьон для лица с фруктовыми кислотами AHA: ежедневно для нормальной и смешанной кожи, один раз в 2 дня для чувствительной кожи.
Лосьон стимулирует обновление клеток, сужает поры и выравнивает текстуру кожи.

Что такое «beauty sleep»?

Beauty Sleep – это понятие, передающее состояние Вашей кожи после ночи качественного сна в сочетании с оптимальными процедурами клеточного восстановления.

Определите свою программу «Beauty Sleep»

Снять напряжение после долгого дня – это непросто. У каждого из нас свой способ действия и свои источники восстановления и спокойствия.
Специалисты Dr.Pierre Ricaud советуют подарить себе 3 момента: момент красоты и два момента расслабления в виде умственного и физического релакса: методы, рекомендуемые софрологией.

Момент красоты

Подарите себе момент красоты и отключения от суеты – момент, в котором вы находитесь здесь и сейчас. Перенесите все свое внимание на то, что вы делаете. Замедлите ритм. Выполняйте все движения медленно. Например, для снятия макияжа и нанесения всех ночных средств зажгите свечу, включите музыку или, наоборот, обеспечьте полную тишину.

Момент физического релакса

Познакомьтесь с методами софрологии.
Лягте на кровать, закройте глаза, почувствуйте точки опоры своего тела на матрац. Расслабьте мышцы. Пусть тело утонет в матраце. Представьте, что оно тяжелое, очень тяжелое.
Мысленно пройдитесь по всем частям тела и расслабьте их – вначале голова, затем шея, плечи, руки, ладони, ногти, солнечное сплетение, диафрагма, живот, спина, таз, ягодицы, ноги, ступни, пальцы на ногах.

Перенесите все внимание на дыхание:

• Сделайте медленный глубокий вдох «животом» через нос и медленно выдохните весь воздух через рот. Наблюдайте, как ваш живот поднимается и опускается, словно волна релаксации. На вдохе считайте до 5, на выдохе – до 10. Представляйте, что вы выдыхаете черное, серое, дымное – символ того, чего вы не хотите и от чего желаете избавиться.
• Вдох 5 секунд, задержка дыхания на 10, выдох 5 секунд. В течение 2-3 минут.
• Вдохните спокойно, выдохните, представляя или отсчитывая до 10, затем вновь вдохните и выдохните на цифре 9 и так далее до 1. Сделайте еще 2 серии вдохов-выдохов от 10 до 1.
• Сделайте вдох через нос, задержите дыхание, напрягите все мышцы тела от головы до пят на несколько секунд, затем выдохните и расслабьтесь.

Момент умственного релакса

Шкатулка с проблемами

Когда тело расслаблено, представьте шкатулку на ночном столике или у подножия кровати. Представьте ее размер, цвета, материал. Представьте, что вы кладете в эту шкатулку все мысли, которые мешают вам уснуть. Мысль за мыслью – сколько потребуется. Когда все мысли окажутся в этой бездонной шкатулке, закройте ее и оставьте на месте.

Представьте приятную ситуацию

Представьте себе приятную ситуацию в любимом месте, где вы чувствуете себя комфортно. Представьте место, формы, цвета. Представьте шумы, запахи. Попробуйте визуализировать максимум деталей, чтобы ситуация предстала в воображении как можно реалистичнее. Затем медленно вдохните, мысленно произнося слово «спокойно», и выдохните, мысленно произнося слово «сон». Оцените, насколько комфортно и расслабленно вы себя чувствуете

Активные компоненты | kosmetika

β-1,3-глюкан — природный полисахарид редкой структуры, который получают из клеточных стенок пекарских дрожжей, из зерен овса и ячменя. Он обладает способностью активизировать клетки Лангерганса по имитационному принципу. β-1,3-глюкан имеет структуру, сходную со структурой оболочек бактериальных клеток — поэтому рецепторы клеток Лангерганса реагируют на β-1,3-глюкан как на бактерию, представляющую опасность, и при этом активируются, начинают синтезировать и высвобождать целый ряд регуляторных молекул:

• цитокины (интерлейкины, интерферон), которые подают сигналы и привлекают другие иммунные клетки
• фактор роста эпидермальных клеток — стимулирует образование коллагена и эластина в коже
• фактор ангиогенеза — отвечает за формирование и укрепление кровеносных капиллярных сосудов

β-1,3-глюкан эффективен против патогенных микроорганизмов, бактерий, вирусов, грибков. Воздействуя на макрофаги, он усиливает их фагоцитарную активность — способность уничтожать, поедать чужеродные микроорганизмы. Солнцезащитные свойства β-1,3-глюкана ярко выражены. Он предохраняет клетки Лангерганса от повреждений под действием УФ излучения, а они, в свою очередь, защищают эпидермальные клетки, способствуют восстановлению поврежденных участков, снимают воспаление кожи.

АНА-кислоты (альфа-гидроксикислоты или фруктовые кислоты — гликолевая, молочная, лимонная, яблочная). Взаимодействуют с десмосомами кератиноцитов и способствуют быстрому отшелушиванию ороговевших клеток. Увлажняют кожу, усиливают синтез коллагена и снижают образование меланина, обладают выраженным противовоспалительным действием. Препараты, содержащие АНА-кислоты, стимулируют естественное обновление кожи, оказывают выраженный омолаживающий и противовоспалительный эффекты. Кератолитическим действием обладают все фруктовые кислоты, но в большей степени это свойственно гликолевой кислоте (СН20Н — СООН), имеющей самую маленькую молекулу и самую высокую проникающую способность.
АНА-кислоты не оказывают денатурирующего действия на клеточные структуры, а только ослабляют межклеточное сцепление, в результате ускоряется слущивание роговых чешуек и уменьшается толщина рогового слоя. Внешними проявлениями этого процесса являются улучшение цвета лица, более свежий вид кожи. Ускоренное удаление роговых чешуек активизирует деление клеток базального слоя, в результате толщина эпидермиса не уменьшается.
У лимонной кислоты наиболее выражено отбеливающее действие на кожу.
Гликолевая кислота усиливает действие мелатонина, который, в свою очередь, блокирует вырабатываемый гипофизом гормон меланотропин и тормозит образование меланина.
Молочная кислота способствует укреплению липидного барьера за счет увеличения синтеза линолеат-содержащих керамидов.
Их длинноцепочечные молекулы укрепляют структуру мембранных липидных пластов, связывают их между собой. Фруктовые кислоты, в особенности гликолевая, молочная и яблочная стимулируют деление клеток базального слоя эпидермиса, пролиферацию фибропластов в дерме, и именно на этих свойствах АНА основаны процедуры по профилактике старения и омоложению кожи.
Увлажнение под действием АНА-кислот является результатом нескольких процессов, происходящих в коже:

• прямое связывание и удержание воды молекулами фруктовых кислот и их солей, в особенности молочной, которая является компонентом натурального увлажняющего фактора (NMF) и сама образуется в коже;
• уменьшение испарения воды с поверхности кожи за счет усиления барьерных свойств;
• повышение влагоудерживающей способности дермы за счет усиления синтеза фибробластами гликозаминогликанов и коллагена в результате стимулирующего действия фруктовых кислот.

Средства для домашнего ухода имеют рН>3.5, а концентрация фруктовых кислот в них, как правило, не превышает 10% при значительной степени нейтрализации, поэтому раздражающее и травмирующее действие на кожу у них минимально. При систематическом использовании они улучшают внешний вид кожи, выравнивают ее рельеф, повышают упругость, освежают цвет лица, стабилизируют уровень увлажненности, являются хорошими профилактическими средствами при легких формах акне.
Средства для профессионального использования обычно содержат более 20% АНА-кислот и имеют рН<3,5. Они предназначены для поверхностного химического пилинга, лечения гиперкератоза, ихтиоза, акне, профилактики старения и омолаживающих процедур. Степень травматизации и раздражения кожи для этой группы средств высока, однако желаемый положительный эффект тем заметнее, чем выше концентрация кислот и ниже значение рН.

Арбутин — содержится в листьях толокнянки и корня солодки. Снижает синтез тирозиназы в меланоцитах и соответственно снижает уровень меланина, не оказывая цитотоксического действия. Входит в состав отбеливающих, выравнивающих тон средств.

Аскорбиновая кислота (витамин С) — Vitamin C. Содержится в цитрусовых, редьке, овощах и фруктах, особенно много его в черной смородине, плодах шиповника, красном перце, луке порее. Сильный восстановитель, замедляет меланогенез, ингибируя тирозиназу. В чистом виде не стабильна и легко окисляется, поэтому в косметике применяется стойкое производное — аскорбилфосфат натрия. Используется для отбеливания веснушек и улучшения состояния возрастной кожи с пигментными пятнами. Стимулирует синтез коллагена в коже. Является мощным антиоксидантом, способствует процессам регенерации, укрепляет стенки сосудов. Используется в составе отбеливающих регенерирующих, омолаживающих средств.

Аллантоин — соединение органического происхождения, относится к производным мочевины, получают синтетически или из проросшей пшеницы. Оказывает смягчающее и увлажняющее действие, стимулирует заживление ран и обновление клеток эпидермиса.

Алоэ Вера — растение семейства кактусовых. Растение богато активными компонентами: содержит ферменты, витамины и другие биологически активные вещества. Обладает противовоспалительным и биостимулирующим, регенерирующим действиями. В Геле для раскрытия пор Аркадия значительно усиливает микроциркуляцию, за счет чего происходит разогрев кожи и раскрытие пор.

Аминокислоты — низкомолекулярные органические соединения, содержащие амино- и карбоксильную группы. Аминокислоты, которые синтезируются в организме человека и животных называются заменимыми, остальные – незаменимые, которые поступают в организм вместе с пищей. Играют важную роль в биологических процессах, составляют структурную основу белков. Увлажняют кожу, обладают биостимулирующим действием.

Антиоксиданты — природные (например, витамин Е) или синтетические вещества, останавливающие или замедляющие процессы окисления. Антиоксиданты нейтрализуют свободные радикалы, прерывая реакцию перекисного окисления. Улавливая свободные радикалы, они защищают мембраны клеток и молекулы ДНК в митохондриях от перекисного окисления. Существует гипотеза, что именно повреждения ДНК митохондрий, которые, накапливаясь, нарушают их нормальное функционирование, и являются причиной старения. А снижение производства свободных радикалов в митохондриях это старение замедляет.

Бетаин — содержится в экстракте сахарной свеклы.Обладает выраженными успокаивающими и увлажняющими свойствами. Содержится в средствах по уходу за волосами, обеспечивая им здоровый блеск. В сочетании с экстрактом ромашки успокаивает кожу и стимулирует ее защитные функции.

Витамин A (ретинол) — источниками являются провитамины: β-каротин и некоторые каротиноиды. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях по переносу водорода и кислорода в тканях и клетках, участвует в обменных процессах в белках и синтезе зрительного пигмента — родопсина, отвечающего за остроту зрения. Ускоряет обновление клеток кожи, нормализует работу сальных желез, стимулирует рост коллагеновых волокон, оказывает омолаживающее, регенерирующее действие, способствует уменьшению воспалительных процессов. Содержится в молочных продуктах, яйцах, печени, рыбе тресковых пород, томатах, моркови, шпинате, фруктах, петрушке.

Витамин F — смесь полиненасыщенных жирных кислот. Биологическое действие — регулирование обмена липидов, в том числе и входящих в состав мембран клетки. Является универсальным посредником в проявлении действия гормонов на обменные процессы внутри клеток, регулирует внутриклеточный обмен кальция, стимулирует освобождение гормонов из хранилищ, обеспечение нормальной работы мышечных тканей, выделение холестерина из организма. Содержится в льняном и растительном масле. Витамин F нормализует жировой обмен, уменьшает воспалительные процессы, способствует увлажнению кожи и укреплению волос. При недостатке витамина F развивается шероховатость, сухость, сыпь на коже, появляется перхоть, наблюдается ломкость и выпадение волос. Хорошо подходит для жирной кожи, склонной к воспалению.

Витамин D (кальциферол) — в организме образуется под действием ультрафиолетовых лучей и транспортируется в клетки через кровь. Основная функция — регуляция транспорта кальция и фосфатов в клетках и костной ткани. Нормализует процессы роста и дифференцировки клеток эпидермиса. Так, например, при псориазе уменьшает характерное шелушение кожи. Играет важную роль в образовании меланина. Содержится в икре и печени морских рыб, рыбьем жире.

Витамин Е (альфа-токоферол) — участвует в обмене веществ в мышечных тканях и клетках, влияет на окислительно-восстановительные процессы и на минеральный состав, особенно на содержание кальция и фосфора. Является биологически активным веществом, что обуславливает его свойства как очень сильного антиоксиданта, также его называют витамином молодости. Благодаря антиоксидантным свойствам замедляет процессы старения кожи, восстанавливает мембраны клеток, защищая их от воздействия УФ- лучей, значительно уменьшает воспалительные процессы. Витамин не синтезируется в организме животных, усиленный синтез витамина Е происходит в листьях молодых растений, особенно пшенице (до 58% в зародыше). Содержится в зародышах зерен пшеницы, молодой зелени, масле облепихи, подсолнечника, арахиса.

Воск пчелиный — секрет, выделяемый железами пчел. Содержит эфиры насыщенных жирных кислот, насыщенные углеводороды, свободные жирные кислоты, каротиноиды, витамин А, и многие другие вещества. Обладает хорошими структуро образующими и смягчающими свойствами.

Гексапептид — является аналогом активного центра молекулы ботулотоксина, но обладает более мягким действием,не вызывая, в отличие от токсина ботулизма,необратимого «паралича» нервных окончаний. Замедляя проводимость нервного импульса,гексапептид мягко расслабляет мышцу, что позволяет достичь эффекта Ботокса без инъекционных процедур. Кроме того, гексапептид нетоксичен, безопасен, не дает никаких побочных эффектов.Кремы, в состав которых он входит,применяются курсами, с интервалом в 3-4 месяца. Гексапептид входит в состав многокомпонентного крема Ботэф, богатого питательными, увлажняющими, восстанавливающими ингредиентами, такими как коэнзим Q10, β-1,3-глюкан, витамин Е, которые активно проникают в кожу и уменьшает глубину мимических морщин, активизируя процессы регенерации.

Гесперидин — иофлавоноид. Укрепляет стенки сосудов, снижает проницаемость капилляров, улучшает микроциркуляцию и лимфоотток, что способствует уменьшению застойных явлений. Оказывает антиоксидантное, противовоспалительное действие,снимает патологическую чувствительность кожи.

Гидрохинон 2% — самый эффективный отбеливающий компонент. Селективно токсичен к меланоцитам, обратимо угнетая синтез ДНК, РНК. Является слабым ингибитором тирозиназы.

Гидролизаты кератина —кератин-фибриллярный белок, являющийся структурной составляющей составляющий рогового слоя кожи и волос. В составе шампуней, обволакивают волосы и создают на поверхности эластичную пленку тем самым, укрепляя и защищая их.

Гликозаминогликаны — группа соединений, являющаяся важной составляющей межклеточного матрикса. К этой группе, в частности, относится гиалуроновая кислота.

Гиалуроновая кислота (гиалурон) — известна уже около 50 лет. До сих пор она считается одним из самых эффективных влагоудерживающих веществ. Является также смягчителем кожи, поддерживает ее структуру, эластичность тканей, защищает от бактерий. Истинный полисахарид, относится к кислым гликозаминогликанам животного происхождения. Гиалуроновая кислота широко распространена в соединительной ткани (хрящи, сухожилия, кости, кожа, роговица), слизистых выделениях, жидкостях живого организма, а также входит в состав клеточных мембран и межклеточного пространства.Прекрасно совместима с кожей, и никогда не вызывает раздражения и аллергических реакций. В косметических средствах хорошо распределяется по всей поверхности кожи, образуя проницаемую пленку, которая активно всасывает влагу из воздуха. Увеличивает содержание воды в роговом слое. Способствует укреплению влагоудерживающих свойств кожи.

Глицерин — натуральный продукт, получаемый при гидролизе растительных масел. Обладая гигроскопичными свойствами, он увлажняет кожу, придавая ей мягкость и бархатистость. Производные глицерина являются важным промежуточным продуктом обмен углеводов и липидов.

Диметикон —синтетическое минеральное масло, придает коже ощущение комфорта при нанесении крема, способствует равномерному проникновению питательных веществ, усиливает влагоудерживающие свойства кожи.

Коллаген — составляет 70% белка кожи. В молодой коже коллагеновые волокна упруги и эластичны. Выполняет пластические функции, является основным структурным элементом коллагеновых волокон (они образуют т.н. «каркас» кожи). С возрастом ухудшается синтезирующая способность фибробластов, нарушается структура коллагеновых волокон, уменьшается количество гиалуроновой кислоты. Внешне это проявляется в образовании морщин. Чтобы укрепить дерму необходимо увеличить количество коллагена и гиалуроновой кислоты. Но! дерма остается недоступной зоной для большинства косметических средств. Высокомолекулярный коллаген, эластин, гиалуроновая кислота, введенные в косметические препараты, не проникают через эпидермальный барьер, остаются на поверхности кожи, и, следовательно не попадают туда, где в них испытывается потребность. Высокомолекулярный коллаген вводят в косметику для удержания влаги. Он не проникают в кожу, а образует на ее поверхности проницаемую для воздуха пленку, которая способна удержать большое количество воды, препятствуя ее испарению,и захватывать влагу из воздуха. Обладает лифтинговым действием. Низкомолекулярные гидролизаты коллагена способны проникать через роговой слой, стимулировать активность фибробластов и, являясь строительным материалом, восстанавливать синтез коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты.

Карбопол — синтетические высокомолекулярные сополимеры акриловой кислоты. Карбопол играет роль гелеобразователя. Он является основой для гелей и кремов-гелей: без него они текли бы, как вода. Именно он придает им ту комфортную текстуру, которая нам так нравится. Благодаря карбополу гели не создают на поверхности кожи липкой пленки. С момента изъятия из заводского котла в течение всего срока годности косметические средства с карбополом не изменяют свою текстуру и цвет.

Карнитин — аминокислота. Основная функция карнитина: транспортировать жиры в клеточные фабрики энергии — митохондрии. Карнитин повышает эффективность антиоксидантов — витаминов C и E. Идеально сочетается с коэнзимом Q10.

Койевая кислота — получают микробиологическим синтезом и химическим путем из виноградного сока.Ингибиторы фермента тирозиназы. Используются производные, которые устойчивы к свету, изменению рН. Обладает отшелушивающим действием, способна связывать ионы железа, перехватывать свободные радикалы. Нашла широкое применение в отбеливающих, выравнивающих тон средствах.

Кондиционирующие добавки — созданы на базе природных полисахаридов и белков облегчают расчесывание волос, устраняют электризуемость и придают блеск.

Коэнзим Q10 (убихинон) — определяет нормальное течение окислительных процессов в клетках, является очень сильным антиоксидантом. Q10 — переносчик электронов в процессе ферментативного окисления в митохондриях. Маленькая молекула убихинона осуществляет связь между крупными молекулами ферментов. В митохондриях, энергетических станциях клеток окисляются жиры, белки, углеводы, выделяя химическую энергию, которая запасается клеткой в форме АТФ. Энергетика клетки определяет её функционирование— синтез белкови необходимых веществ, терморегуляцию и пр. Улавливая свободные радикалы, коэнзим Q10 защищает мембраны клеток и молекулы ДНК в митохондриях от перекисной деградации. Существует гипотеза, что именно повреждения ДНК митохондрий, которые, накапливаясь, нарушают их нормальное функционирование, и являются причиной старения.Снижение производства свободных радикалов в митохондриях это старение замедляет. Коэнзим Q10 — идеальный компонент для энергетических, восстанавливающих и замедляющих старение косметических препаратов.

Катионные полимеры — вещества полисахаридного происхождения. Избирательно сорбируются на поврежденных участках волос, залечивают их, покрывают полимерным слоем сетчатой структуры.

Каротиноиды — пигменты растений, бактерий, грибов. Являются источниками витамина А, сильные антиоксиданты, обладают выраженным регенерирующим действием.

Кондиционирующий полимер полисахаридного типа — придает пышность волосам и устраняет электризацию.

Линолевая кислота — входит в состав витамина F и является важным ингредиентом многих растительных масел: подсолнечного, льняного, кукурузного, соевого и др. Одна из трех незаменимых жирных кислот, необходимых для усвоения и предохранения от окисления жирорастворимых витаминов A, D, E и K. Все клетки организма нуждаются в незаменимых жирных кислотах и их дефицит приводит к болезненным изменениям кожи и волос.

Линоленовая кислота — одна из самых важных незаменимых жирных кислот. Играет важную роль в обеспечении барьерной функции кожи. Линоленовой кислотой богаты масло брусничника, примулы и черной смородины.

Липокомп (куриное масло) — липидный препарат из жировой ткани птицы. Благодаря высокому содержанию эссенциальных жировых кислот (до 75%), обладает высокой проводимостью биологически активных веществ в кожу. По своим физико-химическим показателям занимает промежуточное место между растительными маслами и традиционно используемыми жирами животного происхождения. Питает кожу, придает мягкость и шелковистость, ускоряет процессы регенерации, оказывает смягчающее действие.

Липосомы — мембранная система в виде липидных пузырьков. Самое привлекательное свойство липосом состоит в том, что они замкнуты, поэтому их можно «начинять» различными активными компонентами, необходимыми для решения широкого спектра задач. Обладая высокой поникающей способностью, они позволяют увеличить концентрацию активного вещества в коже в 3–5 раз по сравнению с обычными носителями, обеспечивая адресную доставку активных компонентов.

Липофолк (яичное масло) — липидный препарат из яичного желтка с высоким содержанием фосфатидов (до 30%) и жирорастворимых витаминов (А, D, Е). Обладая высокой липолитической активностью, стимулирует деятельность кожных желез и ферментов. Является богатым источником природного липидного комплекса, который необходим клеткам как важный строительный материал.

Мембранные липиды — особый вид гидрофильных жироподобных веществ, обладающих поверхностной активностью. Типичным представителем мембранных липидов является фосфатидилхолин, из которого построены оболочки живых клеток – клеточные плазматические мембраны. Без мембранных липидов невозможно существование ни одного живого организма. Эти липиды образуются в клетках в процессе ороговения кератиноцитов и выделяются в межклеточное пространство на границе рогового и гранулярного слоя. Таким образом, пространство между роговыми клетками заполнено стопками липидных мембран, скрепленных между собой и с клеточными стенками. И именно такое строение обеспечивает барьерные свойства эпидермиса.В косметических средствах ЛК Аркадия мембранные липиды используются в качестве эмульгаторов. Кроме того, они являются носителями активных веществ, обеспечивают их направленное действие и одновременно восстанавливают защитный эпидермальный барьер, снижая патологическую чувствительность кожи.

Масло ши — содержится в плодах Африканского дерева каритэили масляного дерева. Основные компоненты масла — олеиновая (40%—45%), стеариновая (35%—45%), пальмитиновая и другие насыщенные жирные кислоты. Характеризуется высоким содержанием неомыляемых жиров (до 17%), в том числе токоферолов, тритерпенов и т.д. За счет своего богатого состава масло ши обладает хорошими регенерирующими, антиокстдантными свойствами. Смягчает, увлажняет, питает кожу, замедляет процессы старения.

Масло зародышей пшеницы —уникальный источник витамина Е (витамин молодости) который обладает мощной антиоксидантной активностью, замедляет процессы старения, уменьшает воспаление. Содержит полиненасыщенные жирные кислоты (линолевую,линоленовую), играющих важную роль в укреплении барьерной функции кожи; токоферолы и каротиноиды, обладающих антиоксидантными регенерирующими свойствами; витамины группы А, В, D, F, РР, В5, В9. Масло оказывает восстанавливающее, регенерирующее действие, улучшает обменные процессы, идеально подходит для требовательной, чувствительной кожи.

Масло соевое — богато незаменимыми жирными кислотами, содержит линолевую, олеиновую, пальмитиновую, стеариновую кислоты. Смягчает, питает кожу, благодаря наличию токоферолов и фитостеринов обладает выраженным регенерирующим действием.

Масло пальмовое — это уникальный в своём роде продукт. Содержит мощный комплекс природных антиоксидантов, витамин А, витамина Е, коэнзима Q10. Смягчает кожу, ускоряет процессы регенерации, уменьшает воспаление, замедляет процессы старения.

Масло оливковое — смягчает, питает, улучшает влагоудерживающую и регенерирующую функции кожи.

Масло розовое — обладает успокаивающим противовоспалительным и регенерирующим действием. Является ароматерапевтическим средством, мягко воздействующим на ЦНС. Идеально подходит для чувствительной кожи с куперозом.

Масло мятное — масло получают из листьев и стеблей многолетней травы семейства губоцветных.Содержит каротин, гесперидин, бетаин, ленолевую и олеановую кислоты, глюкозу. Обладает антисептическим, противовоспалительным, болеутоляющим, охлаждающим действиями.

Нейтразен — пальмитоил трипептид,регулирует нейрогенное раздражение и поддерживает нормальный порог чувствительности кожи. Подавляет выработку медиаторов воспаления, уменьшает проницаемость сосудов, препятствует образованию отека, вызванного нейрогенным раздражением, и оказывает мощное противовоспалительное действие.

Оксидо редуктазы протеины сои, гидрализованные протеины риса — препятствуют образованию и отложению темного пигмента, нормализует процессы клеточного дыхания, улучшая доставку кислорода к клеткам, защищают клеточные мембраны от воздействия свободных радикалов, укрепляют дерму.

Провитамин В5 (D-пантенол) — восстанавливает, питает, смягчает кожу, усиливает обменные и регуляторные процессы, оказывает ярко выраженное регенерирующее и увлажняющее действие.

Протеины пшеницы — нормализуют естественный уровень влажности, питают кожу, восстанавливают липидный барьер.

Пальмитоил протеины пшеницы — действуют на клеточном уровне, способствуя синтезу молодых волокон коллагена, эластина, их структурированию, что особенно эффективно на фоне миорелаксации. Данные свойства позволяют корректировать глубокие морщины, замедлять процессы старения кожи. Обладают легким миорелаксирующим действием.

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы) — вспомогательные вещества, необходимые для создания устойчивой эмульсии— однородной системы из двух несмешивающихся фаз. Молекулы эмульгатора имеют два участка — гидрофильный и липофильный. Основное свойство эмульгаторов— скапливаться на границе несмешивающихся фаз. При этом молекулы эмульгаторов ориентированы своими гидрофильными участками в сторону водной фазы, а липофильными концами — в направлении масляной фазы. В результате такой ориентации понижается поверхностное напряжение на границе раздела, и после механического перемешивания становится возможным образование стабильной эмульсии.

Пальмитоил трипептид — регулирует нейрогенное раздражение и поддерживает нормальный порог чувствительности кожи.Обладает высокой проникающей способностью за счет наличия в составе его молекулылипофильной группы.Подавляет выработку медиаторов воспаления, уменьшает проницаемость сосудов, препятствует образованию отека,вызванного нейрогенным раздражением, и оказывает мощное противовоспалительное действие.Входит в состав активной сыворотки Сенсория, что делает сыворотку незаменимым препаратом в уходе за кожей после травмирующих процедур.

Сера — нормализует выработку кожного сала, является регулятором микрофлоры на поверхности кожи.

Соли цинка — нормализуют работу сальных желез, снижают выработку кожного сала, обладают антисептическим и противовоспалительным действием.

Солнечный фильтр нового поколения на базе микронизированных органических частиц — обладает тройным действием, при этомне проникает в глубокие слои кожи и не раздражает ее. Благодаря поглощению, рассеиванию и отражению световых лучей во всем спектре UV-A и UV-B излучения, обеспечивается защита от ожогов и профилактика фотостарения.

Салициловая кислота — эффективный кератолитик,вместе с комплексом растительных экстрактов, при низкой величине рН, оказывает антибактериальное и фунгицидное действие, препятствует развитию грибковых инфекций.

Силиконовый воск — смягчает действие фруктовых кислот, увлажняет кожу, обладает кондиционирующим, смягчающим действием.

Фосфатидилхолин — является типичным представителем мембранных липидов. Нормализует работу сальных желез, регулирует выработку кожного сала, сужает поры.

Фитосквалан — родственное коже вещество растительного происхождения. Укрепляет барьерные свойства кожи, ускоряет процессы регенерации, препятствует потере влаги. Придает ощущение мягкости и шелковистости.

Флавоноиды — вещества, содержащиеся в растениях. Обладают широкой гаммой свойств: спазмолитическим, бактерицидным, антиоксидантным, общеукрепляющим, витаминизирующим.

Фитонциды—содержатся в растениях. Обладают выраженным антисептическим действием.

Фитоплацента — препарат, полученный из клеток зародышей высших растений. Представляет собой комплекс активных компонентов, аналогичный по действию плаценте животного происхождения. Фитоплацента действует как мощный регулятор иммунных, обменных, энергетических процессов, стимулирует клеточное деление, ускоряя процессы регенерации, обладает антиоксидантными свойствами.

Хитозан — получают при обработке панциря ракообразных. Гелеобразователь, природный полисахарид, обладает мягким иммуномодулирующим, стимулирующим воздействием на кожу. Усиливает восстановительные процессы, увлажняет кожу, образуя на ее поверхности воздухопроницаемую пленку, повышает влагоудерживающие свойства кожи, улучшает ее эластичность.

Экстракт ромашки — сырьем служат соцветия ромашки. В цветках содержатся флавоноиды, кумарины, полииновые соединения, полисахариды, обладающие выраженным противовоспалительным действием; азулен, оказывающий противовоспалительное, регенерирующее, противоаллергическое действие. Незаменимый компонент в косметических препаратах для чувствительной кожи, склонной к воспалительным процессам.

Экстракт календулы —однолетнее травянистое растение семейства сложноцветных. Экстракт получают из цветков. Содержит фитонциды, каротиноиды, флавоноиды, сапонины, салициловую и яблочную кислоты, эфирные масла и другие вещества. Стимулирует восстановление клеток кожи, обладает противовоспалительным, смягчающим действием.

Экстракт конского каштана — получают из коры, листьев, цветов и семен плодов. Кора содержит гликозиды, дубильные вещества, жирное масло, сапонины,кумарин.В цветах и листьях содержатся флавоноиды, рутин, каротиноиды, крахмал, дубильные вещества; в семенах- тритерпеновые сапонины, полисахариды, флавоноиды.Отдельно стоит выделить эксулин, который укрепляет стенки сосудови стимулирует кровообращение, улучшает обменные процессы в клетках кожи, оказывает противоотечное действие.

Экстракт лимона — богат витаминами А, В, Р, С, сахарами, лимонной кислотой, гесперидином. Действующие компоненты экстракта лимона: изоцил-цитрус-флавоноиды с помощью новейших технологий, используемых Лабораторией косметики Аркадия, были внедрены в матрицу мембранных липидов основы косметики. Благодаря этому осуществилась направленная доставка в кожу этих высокоэффективных компонентов, что значительно повысило результативность осветляющего действия препаратов из отбеливающей серии.

Экстракт солодки — получают из очищенных от коры корней и подземных побегов. Содержит гликозиды, флавоноиды, сахарозу, глюкозу, сапонины, фитоэкстрагены, белки, минеральные соли, пектиновые вещества.Оказывает мощное противовоспалительное действие, снимает патологическую чувствительность, помогает коже бороться со стрессом, выравнивает тон.

Экстракты березы — получают из почек, коры,и листьев растения.Обладает противовоспалительными, антиоксидантными, регенерирующими свойствами.

Эфирные масла:
Анис — однолетнее растение семейства зонтичных. Обладает ярко выраженным противовоспалительным действием,способствует разглаживанию мимических морщин,оказывает спазмолитический эффект.
Герань — эфирно-масляничное растение семейства гераниевых. Стимулирует процессы регенерации, обладает бактерицидным, антисептическим, противовоспалительным действием; как ароматерапевтическое средство, воздействует на ЦНС, оказывая мягкое успокаивающее действие, улучшает настроение.
Бергамот — нормализует секрецию сальных и потовых желёз, обладает поросуживающим, противовоспалительным действиями, нормализует работу сальных желез, выравнивает тон. Рекомендуется для жирной и комбинированной кожи.
Виноградные косточки — экстракт из семян винограда содержит флавоноиды, органические кислоты, углеводы. Обладает ярко выраженным антиоксидантными свойствами, укрепляет сосудистую стенку, оказывает противовоспалительное, омолаживающее и тонизирующее действие. Является незаменимым компонентом в антицеллюлитных средствах.
Грейпфрут — нормализует жировой обмен, способствует похуданию, оказывает антицеллюлитное действие, снимает патологическую чувствительность кожи. Как ароматерапевтическое средство, воздействует на ЦНС, оказывая успокаивающее действие.
Кипарис — обладает антицеллюлитным действием, укрепляет сосуды, уменьшает застойные явления, является хорошим профилактическим средством против варикоза.
Корица — тонизирует, стимулирует кровообращение, обладает антисептическим действием, ускоряет процессы регенерации. Рекомендуется в разогревающем массаже.
Лаванда — уменьшает мышечные, ревматические и артрические боли, снимает усталость, обладает регенерирующими, противовоспалительными свойствами.
Майоран — полукустарник семейства губоцветных, произрастающий в средиземноморских регионах и в субтропических зонах. В цветках, плодах и листьях содержит эфирное масло, в составе которого входят пектиновые, дубильные и бактерицидные вещества. Майоран воздействует на ЦНС, оказывая выраженное релаксирующее действие: успокаивает, уменьшает раздражительность. Майоран оказывает противовоспалительное действие, уменьшает спазм сосудов.
Мелисса — многолетнее растение семейства губоцветных. Листья и побеги служат для получения экстракта и эфирного масла. Обладает успокаивающим, противовоспалительным, спазмолитическим, бактерицидным действием.
Облепиха — ветвистый колючий кустарник семейства лоховых. Листья и ветви содержат дубильные вещества. Плоды и семена содержат витамин С, каротин, витамины группы В. Оказывает противовоспалительное, регенерирующее, антиоксидантное, биостимулирующее действие, смягчает и успокаивает кожу.
Перец — плоды перца содержат в большом количестве витамины А, С, алкалоид капсаицин, который оказывает местное раздражающее действие. Ускоряет микроциркуляцию, обладает разогревающим действием, уменьшает застойные явления, улучшает лимфоотток, стимулирует расщепление жиров.
Розмарин — растение семейства губоцветных.Из листьев и веток получают эфирные масла; из листьев, семян и соцветий — экстракты. Розмарин стимулирует кровообращение, лимфоотток, является хорошим профилактическим средством против развития целлюлита. Снимает физическую усталость,ускоряет процессы метаболизма, обладает противовоспалительным,противоотечным, спазмолитическим, антиоксидантным действием.
Сандал — вечнозеленое сандаловое дерево, произрастающее в Индии. Эфирное масло получают из стружек древесины. Восстанавливает тонус и эластичность, идеально подходит для сухой и требовательной кожи, обладает антисептическим, регенерирующим, увлажняющим действием.
Чайное дерево —вечнозеленый кустарник или небольшое деревце семейства миртовых. Из листьев получают эфирное масло. Прекрасный антисептик, сильное противовоспалительное средство.Нормализует работу сальных желёз.
Шалфей — многолетний кустарник семейства губоцветных.Сырьем служат листья растения. Содержит минеральные соли, фитостерины, фитонциды, дубильные вещества и другие компоненты. Шалфей обладает антисептическим, противовоспалительным действием,ускоряет процессы регенерации.
Инулин — пребиотик, полисахарид, содержащийся в цикории. Восстанавливает и стимулирует рост и активность нормальной микрофлоры, препятствует размножению патогенных микроорганизмов. Нормализует кожный иммунитет, усиливает естественные защитные свойства, повышает сопротивляемость микроорганизмам.
Sebostat — запатентованный натуральный концентрированный комплекс из водяного кресса, хвоща и крапивы, содержит флавоноиды,витамины В1, В2, С, Е, РР, К1, А, ненасыщенные жирные кислоты. Нормализует выработку кожного сала. Обладает антисептическим, антибактериальным действием. Усиливает регенерацию кожи.
Водяной кресс — интенсивно увлажняет кожу, усиливает способность эпидермиса связывать и удерживать воду за счет увеличения синтеза гликозаминогликанов. Регулирует работу сальных желез, нормализует выработку кожного сала.
Хвощ полевой — оказывает дезинфицирующее, вяжущее и ранозаживляющее действие.
Крапива — обладает противовоспалительным, антисептическим действием, стимулирует грануляцию и эпителизацию кож
Экстракт листьев дерева Ним (маргозы) — издавна применялся в косметологии для очищения кожи. Содержит природные антибиотики, медь, алкалоиды, стерины. Алкалоид нимбин обладает мощным противовоспалительным и ранозаживляющим действием за счет высокой ингибирующей активностью синтеза простогландинов.

Чистка печени

Можно ли «почистить» печень?

Этот вопрос заботит многих россиян. Особенно часто он возникает после обильных застолий в период праздников или после длительного лечения лекарственными препаратами. Что же подразумевается под этим понятием?

«Чистка печени» — яркий, но, откровенно говоря, абсолютно некорректный термин. Возможно, он возник из-за того, что дезинтоксикационная функция печени образно сравнивается с фильтрацией вредных веществ в системе городского водоснабжения. Однако, продолжая аналогию, следует отметить, когда в кране забивается фильтр тонкой очистки воды, то сантехник заменяет его полностью, а не «прочищает». Печень настолько тонко осуществляет свои функции, что представить себе средство, которое способно ее «прочистить» практически невозможно.

Хорошая новость заключается в том, что здоровому человеку «чистить» ее и не надо. Другое дело — когда возникает болезнь печени или иное патологическое состояние. Например, при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) в клетках печени накапливаются жировые капли, которые являются причиной для дальнейших повреждений мембран гепатоцитов — клеток, осуществляющих важнейшие функции печени. В этом случае главная цель — избавление от жировых капель, иначе говоря, снижение выраженности «жировой нагрузки», т.е. стеатоза.^1,2,3

Одним из лекарственных средств, влияющих на восстановление целостности мембран гепатоцитов, является гепатопротектор Эссенциале Форте Н⁴. Показаниями к назначению Эссенциале форте Н являются жировая дистрофия печени алкогольной и неалкогольной этиологии, а также хронические вирусные гепатиты.⁴

Препарат содержит высокую концентрацию эссенциальных фосфолипидов — высокоэнергетических молекул, которые встраиваются в мембрану печеночных клеток, препятствуют формированию соединительной ткани в печени и способствуют естественному восстановлению клеток печени⁴.

НАЖБП диагностируется примерно у 37% взрослого населения России.¹ Чаще всего, ее развитие связывают с малоподвижным образом жизни, сахарным диабетом 2-го типа, висцеральным ожирением, дислипидемией, приемом определенных лекарственных препаратов, нарушением питания (голодание, резкое сокращение или увеличение калорийности пищи, чрезмерное потребление углеводов).²

Наибольшая опасность заболевания в том, что оно может протекать практически бессимптомно². В некоторых случаях пациенты могут отмечать тяжесть в правом подреберье и другие неприятные ощущения², которые свидетельствуют об увеличении и растяжении капсулы печени. Но чаще всего пациенты чувствуют повышенную утомляемость, которую просто игнорируют, не связывая с состоянием печени. Подобная беспечность в отношении своего здоровья и игнорирование изменений самочувствия в случае прогрессирования болезни, может привести к развитию фиброза, а в последующем цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы (рака печени).² Лечение цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы часто предполагает проведение трансплантации органа.³

Но можно ли повлиять на течение жировой болезни печени? Да! Стеатоз является обратимым состоянием⁵, и именно на этой стадии необходимо начинать лечение неалкогольной жировой болезни печени.

Лечение должно включать в себя ведение здорового образа жизни, достаточный уровень регулярных физических нагрузок, приверженность к средиземноморской диете.

Также в комплексном лечении жирового гепатоза могут применяться лекарственные средства, например, эссенциальные фосфолипиды², которые, кроме мембрано-протективного эффекта, способствующего восстановлению поврежденных клеток, оказывают антиоксидантное действие, направленное против воспаления.^4,6

В случае любых беспокойств о своем здоровье, правильнее всего обратиться к врачу, который сможет учесть индивидуальные особенности организма, назначить необходимые диагностические процедуры и подобрать лечение, в случае необходимости.

Сколько времени нужно, чтобы вырастить клетки, волосы и т. Д.

• Человеческое тело находится в постоянном состоянии регенерации, от клеток нашего скелета до ногтей на пальцах ног.
• Но некоторые элементы заменяются быстрее, чем другие, а некоторые части тела никогда не заменяются.
• На приведенном ниже рисунке показано, как происходит регенерация и рост клеток в вашем организме.

---

Человеческие тела изменяются и регенерируются на протяжении всей нашей жизни.

Этот процесс легко увидеть, если вы посмотрите, как растут конечности младенцев и их тела становятся больше. Это также очевидно, когда ногти на ногах растут или появляется здоровая кожа после шелушения ожога.

Но менее очевидные системы роста и возрождения в теле продолжаются и во взрослой жизни. Мертвые клетки кожи постоянно поднимаются на поверхность нашего тела, отшелушиваются, а затем заменяются новыми стволовыми клетками.

Некоторым областям тела требуется много времени, чтобы освежиться — например, наши жировые клетки смещаются примерно раз в десять лет, а свежие клетки печени мы получаем примерно раз в 300 дней.

Конечно, ваше тело не просто выбрасывает целую печень клеток на 300-й день и создает новый набор на 301. Вместо этого это скорее органический цикл, поскольку клетки печени продолжают делиться и регенерироваться еще долгое время. они зрелые.

Однако не каждая часть тела регенерируется или изменяется.В то время как волосы на теле находятся в почти постоянном состоянии роста, части человеческого мозга и головы в значительной степени перестают развиваться при рождении (например, хрусталик глаза, который помогает вам это читать).

В конце концов, кончики нашей ДНК начинают изнашиваться, поскольку годы износа сказываются на теле — часть естественного процесса старения.

Вот лишь несколько из бесчисленных способов, которыми ваше тело постоянно регенерирует, восстанавливается и начинает все заново.

Саманта Ли / Business Insider

Конечно, не все представители животного царства имеют одинаковые процессы регенерации.Некоторые сходят с ума от своих приемов: испуганные гекконы могут опустить хвосты и отрастить новые, у пауков будут расти новые ноги после того, как одна упадет или сломается, а олени сбрасывают рога и отращивают новую стойку каждый год.

Меган Бартельс и Флоренс Фу написали более раннюю версию этой истории.

Где может происходить регенерация? | Регенеративная медицина

Регенерация у человека может происходить на 3 уровнях.
1) Молекулярный уровень (молекулярная биология и генетика)
Оборот и деление клеток регулируются на молекулярном уровне.Внутри всех ваших клеток (самая основная функциональная единица в любой системе) находятся сотни, если не тысячи небольших молекул (белки, РНК, ДНК, углеводы, липиды и т. Д.), Взаимодействующих, чтобы управлять повседневными процессами, которым ваши клетки должны подвергаться, чтобы выжить. и функция. В контексте регенерации судьба каждой клетки зависит от этих молекул и их взаимодействий, побуждающих их делиться, оставаться такими же или умирать. Клетки регулируют скорость, с которой эти механизмы активируются, чтобы контролировать рост, репликацию и смерть в ответ на окружающую среду.

2) Клеточный уровень (клеточная биология)
Клетка — это основная функциональная единица организма. Клетки могут быть как гомогенными, так и гетерогенными, и почти всегда связываются вместе, образуя ткань, имеющую определенную структуру и функцию. Есть клетки, например одиночные нервные клетки или нейроны, способные к регенерации. Нейроны состоят из тела клетки (голова), аксона (рука) и дендритов (руки), которые работают вместе, чтобы получать (дендриты), обрабатывать (тело клетки) и доставлять (аксон) сообщения по всему нашему телу ( см. изображение ниже).Если нейрон отделен от аксона, но тело клетки остается неповрежденным, аксон имеет способность закрыть рану, создать новое место роста и начать отрастать новое расширение, чтобы заменить поврежденную часть, которая деградировала.

3) Уровни тканей (анатомия и физиология, клиническая медицина, биоинженерия, физика, информатика)
Многие ткани человеческого тела способны к регенерации в ответ на травму, а также к общему содержанию нормальных тканей, и это лишь некоторые из них: кровь , кожа, кости, скелетные мышцы, печень, поджелудочная железа, мелкие кровеносные сосуды и эпителий почек.В идеальном мире эти ткани могли бы регенерироваться при любых обстоятельствах, однако среда внутри ткани должна быть подходящей. Должны присутствовать клетки, которые способны генерировать энергию, вступать в перекрестные помехи и реагировать на производимые «сигналы регенерации». Кроме того, клетки должны иметь возможность общаться стабильным и организованным образом, чтобы их можно было направить на пролиферацию и дифференцировку в соответствующую ткань. Наконец, те сигналы, которые могут препятствовать регенерации, должны быть модулированы, чтобы создать среду для роста и расширения функциональной здоровой ткани.

Ссылка: Регенеративная биология и медицина, Дэвид Л. Стокум © 2006, Elsevier Inc.

Действительно ли ваше тело обновляется каждые семь лет?

Тело обновляется разными темпами. То, как долго живут клетки в определенных областях, зависит от того, сколько работы от них требуется.Например, красные кровяные тельца живут быстро, всего около четырех месяцев, в результате их трудного путешествия по системе кровообращения, доставляя кислород к тканям по всему телу [источник: Уэйд].

Вот ожидаемая продолжительность жизни других клеток [источники: Уэйд, Эпштейн]:

Кожа: Эпидермис подвергается значительному износу благодаря своей роли внешнего слоя защиты организма. Эти клетки кожи обновляются каждые две-четыре недели.

Волосы : Естественный пух на теле имеет продолжительность жизни около шести лет для женщин и трех лет для мужчин.

Печень : Печень является детоксикантом человеческого организма, очищая наши системы от различных загрязняющих веществ. В этом процессе ему помогает постоянное кровоснабжение, и он остается в значительной степени невосприимчивым к повреждениям от этих токсинов, обновляясь новыми клетками каждые 150-500 дней.

Желудок и кишечник : клетки, выстилающие поверхность желудка и кишечника, имеют непростую и короткую жизнь. Постоянно подвергаясь воздействию разъедающих веществ, таких как желудочная кислота, они обычно служат всего до пяти дней.

Кости : Клетки в скелетной системе регенерируются почти постоянно, но весь процесс занимает целых 10 лет. С возрастом процесс обновления замедляется, поэтому наши кости становятся тоньше.

Несмотря на все это постоянное возрождение, люди, которые хотят жить вечно, не должны отказываться от этого поиска источника молодости. Правда в том, что мы все еще стареем и все еще умираем. Фризен и другие считают, что это может быть из-за мутаций ДНК, которые со временем ухудшаются по мере того, как они передаются новым клеткам [источники: Уэйд, Эпштейн].

Есть также некоторые клетки, которые никогда не покидают нас и могут способствовать процессу старения или, по крайней мере, разрушению организма с течением времени. Хотя роговица глаза может регенерировать всего за один день, хрусталик и другие области не меняются. Точно так же нейроны в коре головного мозга — внешнем слое мозга, который управляет памятью, мышлением, языком, вниманием и сознанием — остаются с нами от рождения до смерти. Поскольку они не заменяются, потеря этих клеток со временем может вызвать такие болезни, как слабоумие.Хорошая новость заключается в том, что другие области мозга, такие как обонятельная луковица, которая помогает нам обонять, и гиппокамп, который помогает нам учиться, могут и действительно омолаживаются [источники: Уэйд, Эпштейн].

Так что иди и покажи свой старый мозг, как умная версия спасателя из «Спасателей Малибу». Это актив, который не вечен.

Первоначально опубликовано: 6 июня 2014 г.

Регенерация: что это значит и как работает?

Недавние исследования на различных регенерирующих животных показали, что существуют различные стратегии стволовых клеток для регенерации частей тела, построенных из множества тканей, таких как мышцы, нервы и кожа.Если мы поймем принципы и молекулы, которые эти животные используют для регенерации взрослых тканей, можно ли применить эти уроки к регенерации или конструированию тканей человека?

Исследовательская группа ученого Питера Реддина в США недавно решила давний вопрос о регенерации планарий (плоских червей) — может ли одна стволовая клетка регенерировать все животное? Ответ — да, может. Это показывает, что у взрослых планарий есть плюрипотентные стволовые клетки — клетки, которые могут производить ВСЕ типы клеток тела животного.Каким образом эти плюрипотентные клетки контролируются в теле плоского червя, чтобы они не образовывали опухоли, — важный вопрос, который сейчас изучают несколько исследовательских групп.

Но не все животные используют плюрипотентные клетки для регенерации. Стволовые клетки, регенерирующие лягушачий хвост и конечность саламандры, имеют очень разные свойства от стволовых клеток планарии. У этих животных каждая ткань — например, мышца, нерв или кожа — имеет свой собственный набор стволовых клеток, которые просто образуют разные типы клеток в этой конкретной ткани.Другими словами, мышечные стволовые клетки не могут создавать кожу, а стволовые клетки кожи не могут создавать мышцы. Эти мультипотентные тканеспецифичные стволовые клетки, вероятно, очень похожи на стволовые клетки нашего собственного тела, которые обновляют или восстанавливают ткани, такие как наша кожа или мышцы. Почему такие стволовые клетки могут регенерировать целую конечность у саламандры, но восстанавливают повреждение только одного типа тканей в нашем собственном теле? Это еще один вопрос, над которым сейчас работают ученые.

Регенерация конечностей саламандры: Саламандры используют тканеспецифические стволовые клетки для восстановления поврежденных конечностей — каждая стволовая клетка может производить клетки, принадлежащие только одной ткани

Помимо стволовых клеток, регенерация может работать, вызывая дифференцированные клетки, которые остановились. деление, чтобы «вернуться» к делению и умножению, чтобы заменить потерянную ткань.Недавно было показано, что это происходит при регенерации сердца у рыбок данио, когда клетка сердечной мышцы, называемая кардиомиоцитом, делится, чтобы восполнить недостающую сердечную ткань. Этот регенеративный феномен также был обнаружен в сердцах новорожденных мышей, но он быстро исчезает по мере взросления мышей. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как можно заставить дифференцированные клетки делиться и производить новую ткань сердца и почему у людей эта способность теряется.

Как растут клетки и ткани

На этой странице рассказывается о том, как растут нормальные клетки и ткани.Вы можете прочитать информацию о

Клетки и ткани

Наше тело состоит примерно из ста миллионов миллионов (100000000000000) крошечных клеток. Их можно увидеть только под микроскопом.

Клетки группируются вместе, составляя ткани и органы нашего тела. Они немного похожи на строительные блоки. На схеме ниже показано, как выглядят ячейки, когда они сгруппированы вместе.

Различные типы клеток тела составляют разные типы тканей тела.Например, в кости есть костные клетки, а в груди — клетки груди.

В организме более 200 различных типов клеток.

Вы можете прочитать о различных типах клеток и раке.

Как растут ткани тела

Ткани тела растут за счет увеличения количества составляющих их клеток. Клетки во многих тканях тела делятся и очень быстро растут, пока мы не станем взрослыми.

Когда мы становимся взрослыми, многие клетки созревают и становятся специализированными для своей конкретной работы в организме.Поэтому они не так часто копируют себя (воспроизводят). Но некоторые клетки, такие как клетки кожи или клетки крови, постоянно делятся.

Когда клетки повреждаются или умирают, организм создает новые клетки, чтобы заменить их. Этот процесс называется делением клетки. Одна ячейка удваивается, разделяясь на две. Две ячейки становятся четырьмя и так далее. На диаграмме ниже показано деление клеток.

Похоже, что человеческие клетки могут воспроизводиться максимум 50-60 раз. Потом они обычно умирают.

Стволовые клетки

Стволовые клетки представляют собой пул делящихся клеток, которые организм использует для пополнения запасов поврежденных или старых клеток.Стволовые клетки — это своего рода «стартовые клетки». Они могут развиваться в различные типы клеток в организме.

Когда стволовые клетки размножаются, полученные клетки могут оставаться стволовыми клетками. Но при правильных условиях они становятся типом клетки с более специализированной функцией. Например, мышечная клетка, эритроцит или клетка мозга.

Стволовые клетки встречаются в организме в разных местах и ​​на разных этапах нашей жизни. В эмбрионе они дают начало всем различным тканям и органам тела.

У взрослых каждый тип стволовых клеток обычно может развиваться только в несколько определенных типов клеток. Например, взрослые стволовые клетки костного мозга, известные как гемопоэтические стволовые клетки, обычно дают начало только различным типам клеток крови.

Раковые стволовые клетки

Ученые теперь считают, что стволовые клетки могут играть роль в развитии рака. Они думают, что некоторые опухоли развиваются из дефектных стволовых клеток. Это привело к идее о стволовых раковых клетках, которые ученые определили при различных типах рака.Эти типы включают рак кишечника, груди и простаты, а также лейкоз.

Исследователи изучают, могут ли некоторые методы лечения воздействовать на раковые стволовые клетки.

Как клетки растут и делятся

Когда клетки делятся и растут, они делают это очень точно, так что новые клетки точно такие же, как старые.

Каждая клетка копирует все свои гены. Затем каждая клетка делится на две с одним набором генов в каждой новой клетке. Во время процесса выполняется множество проверок, чтобы убедиться, что все скопировано правильно.Но иногда случаются ошибки, которые могут привести к раку.

Вы можете прочитать о генах и раке на странице о том, как начинается рак.

Это минутное видео показывает, как делятся здоровые клетки.

Просмотрите стенограмму видео о том, как делятся здоровые клетки.

После деления новые клетки некоторое время отдыхают, а затем при необходимости могут снова делиться. Клетки продолжают делать это до тех пор, пока не накопят достаточно клеток.

Клеточный цикл

Чтобы делиться, клетка проходит процесс, называемый клеточным циклом.Есть четыре основных этапа или фазы.

• Промежуток 1 или фаза G1, когда ячейка увеличивается в размерах, и проверяется, все ли в порядке для ее деления.
• Синтез или S-фаза, когда клетка копирует свою ДНК.
• Разрыв 2 или фаза G2, когда клетки проверяют, правильно ли скопирована вся их ДНК.
• Митоз или фаза М, когда клетка наконец делится на две части.

На схеме ниже показан митоз или М-фаза.

Во время митоза клетка делит скопированную ДНК поровну между двумя новыми клетками.Это означает, что клетка разделяет все скопированные хромосомы на 2 полных набора. По одному на каждом конце ячейки, которая разделяется на две части.

Другой материал, из которого состоит ячейка, также разделяется на две части. В результате получаются две идентичные дочерние клетки.

Как клетки перестают расти

Нормальный рост и исцеление хорошо упорядочены и точны. Клетки знают, когда:

• достаточно новых клеток, чтобы залечить порез
• структура, такая как палец, полностью выросла

Клетки отправляют друг другу химические сообщения, поэтому они перестают расти и делиться после завершения роста или заживления.На диаграмме ниже показано, как это происходит.

Как клетки остаются на своих местах

Клетки в организме обладают естественной способностью склеиваться в нужных местах. Это для того, чтобы ткани и структуры тела формировались правильным образом. Это называется клеточной адгезией или «липкостью».

Молекулы на поверхности клетки совпадают с молекулами ее соседей. Это немного похоже на почтовый индекс. Код очень затрудняет перемещение ячейки в неправильное место.Но если клетка оказывается в месте, где ее почтовый индекс отличается от соседнего, она умирает.

Как умирают клетки

Когда клетки повреждаются или изнашиваются, они самоуничтожаются. Это называется апоптозом. Это помогает защитить нас от рака. Клетки также могут подвергнуться апоптозу, если они оторвались от своего надлежащего места в организме.

Ученые проводят большую работу по апоптозу. Если они смогут понять, что заставляет клетку самоуничтожаться, они могли бы использовать это для разработки методов лечения рака в будущем.

Чем отличаются раковые и нормальные клетки

Раковые клетки отличаются от нормальных клеток во многих очень важных отношениях.

Найдите информацию о различиях раковых клеток на странице о раковых клетках.

Распределение клеточного обмена в организме человека

1.

Bianconi, E. et al. Оценка количества клеток в организме человека. Ann. Гм. Биол. 40 , 463–471 (2013).

PubMed

Google ученый

2.

Сендер, Р., Фукс, С. и Майло, Р. Действительно ли нас намного меньше по численности? Возвращаясь к соотношению бактериальных клеток и клеток-хозяев у людей. Cell 164 , 337–340 (2016).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

3.

Sender, R., Fuchs, S. & Milo, R. Пересмотренные оценки количества человеческих и бактериальных клеток в организме. PLoS Biol. 14 , e1002533 (2016).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

4.

Snyder, W. S. et al. Отчет рабочей группы по справочнику . Анналы Публикации МКРЗ / МКРЗ т. 23 (Pergamon Press, 1975).

5.

Crosby, W.H. et al. Концепция патогенеза анемии применительно к нарушениям слизистой оболочки кишечника. Am. J. Dig. Дис. 6 , 492–498 (1961).

CAS
PubMed

Google ученый

6.

Кузе Р., Шустер С., Schubbe, H., Dix, S. & Hausmann, K. Объемы и диаметры лимфоцитов крови у пациентов с хроническим лимфолейкозом и здоровых людей. Blut 50 , 243–248 (1985).

CAS
PubMed

Google ученый

7.

Тинг-Билл, Х. П., Нидхэм, Д. и Хохмут, Р. М. Объем и осмотические свойства нейтрофилов человека. Кровь 81 , 2774–2780 (1993).

CAS
PubMed

Google ученый

8.

Crapo, J. D., Barry, B. E., Gehr, P., Bachofen, M. & Weibel, E. R. Число клеток и характеристики клеток нормального легкого человека. Am. Преподобный Респир. Дис. 125 , 740–745 (1982).

CAS
PubMed

Google ученый

9.

Стоун, К. К., Мерсер, Р. Р., Гер, П., Стокстилл, Б. и Крапо, Дж. Д. Аллометрические отношения количества и размера клеток в легких млекопитающих. Am. J. Respir. Cell Mol.Биол. 6 , 235–243 (1992).

CAS
PubMed

Google ученый

10.

Стивен А. и Каммингс Дж. Вклад микробов в массу фекалий человека. J. Med. Microbiol. 13 , 45–56 (1980).

CAS
PubMed

Google ученый

11.

Korem, T. et al. Динамика роста кишечной микробиоты в условиях здоровья и болезней, полученная на основе единичных метагеномных образцов. Sci. 349 , 1101–1106 (2015).

CAS

Google ученый

12.

Браун, К. Т., Олм, М. Р., Томас, Б. К. и Бэнфилд, Дж. Ф. Измерение скорости размножения бактерий в микробных сообществах. Нат. Biotechnol. 34 , 1256–1263 (2016).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

13.

Гибсон, Б., Уилсон, Д. Дж., Фейл, Э. и Эйр-Уокер, А. Распределение времени удвоения бактерий в дикой природе. Proc. R. Soc. B Biol. Sci . https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0789 (2018).

14.

Каммингс, Дж. Х., Бингхэм, С. А., Иствуд, М. А. и Хитон, К. В. Вес фекалий, риск рака толстой кишки и потребление с пищей некрахмальных полисахаридов (пищевых волокон). Гастроэнтерология 103 , 1783–1789 (1992).

CAS
PubMed

Google ученый

15.

Lynnerup, N., Kjeldsen, H., Heegaard, S., Jacobsen, C. & Heinemeier, J. Радиоуглеродное датирование кристаллов хрусталика человеческого глаза выявило белки, не имеющие круговорота углерода на протяжении всей жизни. PLoS ONE 3 , 1–3 (2008).

Google ученый

16.

Сполдинг, К. Л., Бхардвай, Р. Д., Бухгольц, Б. А., Друид, Х. и Фризен, Дж. Ретроспективное датирование рождения клеток у людей. Cell 122 , 133–143 (2005).

CAS
PubMed

Google ученый

17.

Колотта, Ф., Ре, Ф., Полентарутти, Н., Соццани, С. и Мантовани, А. Модуляция выживаемости гранулоцитов и запрограммированная гибель клеток цитокинами и бактериальными продуктами. Кровь 80 , 2012–2020 (1992).

CAS
PubMed

Google ученый

18.

Kim, M.H. et al. Выживаемость нейтрофилов и пролиферация c-kit + -прогениторов в кожных ранах, инфицированных Staphylococcus aureus , способствуют их разрешению. Кровь 117 , 3343–3352 (2011).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

19.

Динан, Х. Дж. И де Маат, К. Э. М. Эритропоэз и средняя продолжительность жизни эритроцитов у здоровых субъектов и у пациентов с анемией активного ревматоидного артрита. руб. J. Haematol. 39 , 437–444 (1978).

CAS
PubMed

Google ученый

20.

Вайнштейн, Г. Д., Маккалоу, Дж. Л. и Росс, П. А. Клеточно-кинетические основы патофизиологии псориаза. J. Invest. Дерматол. 85 , 579–583 (1985).

CAS
PubMed

Google ученый

21.

Tomasetti, C. & Vogelstein, B. Различия в риске рака среди тканей можно объяснить количеством делений стволовых клеток. Наука 347 , 78–81 (2015).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

22.

Рью, Д. А. и Уилсон, Г. Д. Скорость производства клеток в тканях и опухолях человека и их значение. Часть II: клинические данные. евро. J. Surg. Онкол. 26 , 405–417 (2000).

CAS
PubMed

Google ученый

23.

Landgraf, P. et al. Атлас экспрессии микроРНК млекопитающих на основе секвенирования библиотеки малых РНК. Cell 129 , 1401–1414 (2007).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

24.

Тьерри А. Р., Эль Мессауди С., Гахан П. Б., Анкер П. и Строун М. Происхождение, структуры и функции циркулирующей ДНК в онкологии. Cancer Metastasis Rev. 35 , 347–376 (2016).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

25.

Нозик Р. Философские объяснения (The Belknap Press, 1981).

26.

Van Putten, L. M. & Croon, F. Продолжительность жизни эритроцитов у крысы и мыши, как определено путем мечения DFP32 in vivo. Кровь 13 , 789–794 (1958).

Google ученый

27.

Shrestha, R.P. et al. Модели продолжительности жизни красных кровяных телец. J. Pharmacokinet. Pharmacodyn. 43 , 259–274 (2016).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

28.

Так, Т., Тесселаар, К., Пиллэй, Дж., Борганс, Дж. А. М. и Кендерман, Л. Опять-таки сколько вам лет? Повторное определение периода полураспада нейтрофилов человека. J. Leukoc. Биол. 94 , 595–601 (2013).

CAS
PubMed

Google ученый

29.

Macallan, D. C. et al. Измерение пролиферации клеток путем маркировки ДНК стабильной изотопно-меченной глюкозой: исследования in vitro, на животных и на людях. Proc. Natl Acad. Sci. USA 95 , 708–713 (1998).

CAS
PubMed

Google ученый

30.

Локшин, Р. А. и Закери, З. Смерть клеток при здоровье и болезни: серия обзоров ангиогенеза. J. Cell. Мол. Мед 11 , 1214–1224 (2007).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

31.

Гилберт С.Ф. Биология развития (Sinauer Associates, 2009).

32.

Рафф М. Самоубийство клетки для начинающих. Nature 396 , 119–122 (1998).

CAS
PubMed

Google ученый

33.

Хан, К. З. и Равичандран, К. С. Метаболические связи во время апоптотического поглощения клеток. Cell 147 , 1442–1445 (2011).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

34.

Wang, Z. et al. Клеточная масса тела: разработка и проверка модели на клеточном уровне состава тела. Am. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 286 , E123 – E128 (2004).

CAS
PubMed

Google ученый

35.

Boer, P. Расчетная безжировая масса тела как показатель нормализации объемов жидкости в организме человека. Am. J. Physiol. 007 , 632–636 (1984).

Google ученый

36.

Lahoz-Beneytez, J. et al. Кинетика нейтрофилов: моделирование данных по маркировке стабильных изотопов поддерживает короткие периоды полураспада нейтрофилов в крови. Кровь 127 , 3431–3439 (2016).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

37.

Pillay, J. et al. Мечение in vivo с помощью ² H ₂ O показывает продолжительность жизни нейтрофилов человека 5,4 дня. Кровь 116 , 625–627 (2010).

CAS
PubMed

Google ученый

38.

Тернер, С. М., Эмсон, К. Л., Хеллерштейн, М. К. и Дейл, Д. С. Кинетика дейтерия и нейтрофилов. Кровь 117 , 6052–6054 (2011).

PubMed

Google ученый

39.

Loehry, C. A. & Creamer, B. Трехмерная структура слизистой оболочки тонкой кишки человека в условиях здоровья и болезней. Кишечник 10 , 6–12 (1969).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

40.

Crowe, P. T. & Marsh, M. N. Морфометрический анализ слизистой оболочки тонкой кишки IV. Определение объемов клеток. Арка Вирхова. Патол. Анат. 422 , 459–466 (1993).

CAS

Google ученый

41.

Марш, М. Н., Кроу, П. Т., Мориарти, К. Дж. И Энсари, А. Морфометрический анализ слизистой оболочки кишечника: измерение объемных компартментов и объемов клеток в слизистой оболочке кишечника человека. in. Methods Mol. Биол. 41 , 125–143 (2000).

CAS

Google ученый

42.

Хогбен, К. А. М., Х., К. Т., Вудворд, П.A. & Sill, A.J. Количественная гистология слизистой оболочки желудка: человек, собака, кошка, морская свинка и лягушка. Гастроэнтерология 67 , 1143–1154 (1974).

CAS
PubMed

Google ученый

43.

Форте, Дж. Г. в Комплексная физиология человека от клеточных механизмов до интеграции (ред. Грегер, Р. и Виндхорст, У.) 1239–1258 (Springer-Verlag, 1996).

44.

МКРЗ. Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиологической защите: справочные значения.Публикация МКРЗ 89 . Летопись МКРЗ т. 32 (Пергамон, 2002).

45.

Mehl, L.E. Математическая компьютерная имитационная модель развития полипов толстой кишки и рака толстой кишки. J. Surg. Онкол. 47 , 243–252 (1991).

CAS
PubMed

Google ученый

46.

Darwich, A. S., Aslam, U., Ashcroft, D. M. & Rostami-Hodjegan, A. Мета-анализ оборота кишечного эпителия у доклинических видов животных и людей. Drug Metab. Dispos. 42 , 2016–2022 (2014).

PubMed

Google ученый

47.

Trepel, F. Число и распределение лимфоцитов у человека. Критический анализ. Клин. Wochenschr. 52 , 511–515 (1974).

CAS
PubMed

Google ученый

48.

Di Mascio, M. et al. Неинвазивная визуализация приматов in vivo клеток CD4 у нечеловеческих приматов, инфицированных SHIV. Роквилл, Мэриленд. Кровь 114 , 328–338 (2009).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

49.

Вестерманн, Дж. И Пабст, Р. Распределение субпопуляций лимфоцитов и естественных клеток-киллеров в организме человека. Clin. Расследование. 70 , 539–544 (1992).

CAS
PubMed

Google ученый

50.

Apostoaei, A. J. & Trabalka, J.R. Обзор, обобщение и применение информации о лимфатической системе человека для дозиметрии излучения при хроническом лимфолейкозе. 12–39 (Центр анализа рисков SENES Oak Ridge, Inc., 2010).

51.

Борганс, Дж. А. М., Тесселаар, К. и де, Б. Р. Текущие наилучшие оценки средней продолжительности жизни лейкоцитов мыши и человека: обзор двух десятилетий экспериментов по мечению дейтерием. Immunol. Ред. 285 , 233–248 (2018).

CAS
PubMed

Google ученый

52.

Хоат, С. Б. и Лихи, Д. Г. Организация эпидермиса человека: функциональные эпидермальные единицы и пропорциональность фи. J. Invest. Дерматол. 121 , 1440–1446 (2003).

CAS
PubMed

Google ученый

53.

Кеведо, В. К., Фицпатрик, Т. Б., Патак, М. А. и Джимбоу, К. Роль света в изменении цвета кожи человека. Am. J. Phys. Антрополь. 43 , 393–408 (1975).

CAS
PubMed

Google ученый

54.

Франко Р. С. Измерение продолжительности жизни и старения эритроцитов. Transfus. Med. Гемотерапия 39 , 302–307 (2012).

Google ученый

55.

Ан, Г., Уиднесс, Дж. А., Мок, Д. М. и Венг-Педерсен, П. Новая математическая модель, основанная на физиологии, для оценки продолжительности жизни эритроцитов в разных возрастных группах человека. AAPS J. 18 , 1182–1191 (2016).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

56.

Фрай, Р. Дж., Лешер, С. и Кон, Х. И. Влияние возраста на время прохождения клеток в эпителии тощей кишки мышей. Am. J. Physiol. 201 , 213–216 (1961).

CAS
PubMed

Google ученый

57.

Tomasetti, C., Poling, J., Roberts, N.J., London, N. R. & Pittman, M. E. Скорость деления клеток снижается с возрастом, обеспечивая возможное объяснение возрастного замедления заболеваемости раком. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 20482–20488 (2019).

CAS
PubMed

Google ученый

58.

Lurie, S. & Mamet, Y. Выживание и кинетика эритроцитов во время беременности. евро. J. Obstet. Гинеколь. Репродукция. Биол. 93 , 185–192 (2000).

CAS
PubMed

Google ученый

59.

Линч М. и Маринов Г. К. Биоэнергетические затраты гена. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , 15690–15695 (2015).

CAS
PubMed

Google ученый

60.

Feijo Delgado, F. et al. Внутриклеточный водообмен для измерения сухой массы, массы воды и изменений химического состава живых клеток. PLoS ONE 8 , e67590 (2013).

PubMed
PubMed Central

Google ученый

61.

Waterlow, J. C. Оборот белка (CABI, 2006).

62.

Аояги, Ю., Тасаки, И., Окумура, Дж. И Мурамацу, Т. Энергозатраты на синтез белка всего тела, измеренные in vivo у цыплят. Комп. Biochem. Physiol. Часть А Physiol. 91 , 765–768 (1988).

CAS

Google ученый

63.

Айелло, Л. К. и Уиллер, П. Гипотеза дорогих тканей: мозг и пищеварительная система в эволюции человека и приматов. Curr. Антрополь. 36 , 199–221 (1995).

Google ученый

64.

Welle, S. & Nair, K. S. Взаимосвязь скорости метаболизма в состоянии покоя с составом тела и обменом белков. Am. J. Physiol. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1990.258.6.E990 (1990).

65.

Peth, A., Nathan, J. A. & Goldberg, A. L. Затраты и время на АТФ, необходимые для расщепления убиквитинированных белков 26 S протеасомой. J. Biol. Chem. 288 , 29215–29222 (2013).

CAS
PubMed
PubMed Central

Google ученый

Сравнительные механизмы регенерации в различных тканях млекопитающих

Регенерация в тканях с незначительным самообновлением или без него

Центральная нервная система (ЦНС)

ЦНС состоит из двух основных типов клеток: нейронов (электрически возбудимые клетки, ответственные за передачу информации через электрические и химические сигналы) и глиальные клетки, которые делятся на олигодендроциты (ответственные за миелинизацию аксонов), астроциты (которые пересекаются между нейронами и кровеносными сосудами), эпендимные клетки (ресничные простые столбчатые клетки, выстилающие желудочки и центральные канал спинного мозга) и микроглия (резидентные макрофаги, отвечающие за иммунную защиту в ЦНС).

Гомеостаз тканей

В отличие от большинства ветвей животного мира, которые демонстрируют устойчивую регенерацию тканей нервной системы, ЦНС позвоночных, включая человека, долгое время считалась «стабильной» или «многолетней тканью» с незначительной регенерацией или без нее. считалось, что рождение нейронов в головном мозге млекопитающих ограничено эмбриональным и ранним постнатальным развитием. ¹³ Эта точка зрения была поставлена ​​под сомнение в исследовании, показавшем нейрогенез в мозге взрослого грызуна в 1965 г. (см. ⁷² ). Впоследствии нейрогенез у взрослых был задокументирован в гиппокампе больных раком, которым в диагностических целях давали 5-бром-2-дезоксиуридин (BrdU; аналог тимидина, который включен в ДНК делящихся клеток, обнаруживаемый иммуногистохимически). ⁷³ Совсем недавно исследования с использованием ретроспективного датирования рождения, основанного на интеграции атмосферного ¹⁴ C в ДНК, также показали существенный оборот нейронов гиппокампа взрослого человека. ⁷⁴ Анализ даты рождения ¹⁴ С-клеток показывает, что ~ 35% нейронов гиппокампа обновляются со скоростью ~ 1.75% в год, а остальные статичны ⁷⁴ (рис. 1). Функциональная роль этих новых нейронов гиппокампа в нормальном мозге, не говоря уже о болезни, остается неясной. У мышей нейрогенез гиппокампа опосредует разделение паттернов в формировании памяти и познании. ⁷⁵ Возможно, обновление клеток гиппокампа выполняет аналогичную функцию у людей.

Рис. 1

Сайты нейрогенеза в мозге взрослого грызуна и человека. Области, в которых нейрогенез происходит на протяжении всей жизни в ответ на повреждение, или области, в которых нейрогенез не происходит, показаны зеленым, желтым и красным соответственно.Рисунок адаптирован с разрешения Компании биологов из Магнуссона и Фризена. ²⁵²

Есть заявления о нейрогенезе взрослых в неокортексе и других областях мозга. ^76,77 Несмотря на это, исследования даты рождения ¹⁴ С-клеток предоставляют доказательства отсутствия постнатального нейрогенеза во всех основных подразделениях коры головного мозга человека (предполагаемый оборот 1 нейрона из 1000 каждые 5 лет, а также мозжечок и обонятельная луковица (рис.1). ^74,78,79 Это контрастирует с устойчивым нейрогенезом взрослых в обонятельных луковицах грызунов (рис. 1) и нечеловеческих приматов. ^80,81 Таким образом, оказывается, что ни физиологическая, ни репаративная регенерация не происходит в нейронах коры головного мозга человека, и также нет доказательств гомеостаза тканей в обонятельной луковице или мозжечке (Рис. 1).

В подкорковых областях мозга взрослого человека нейрогенез, возникающий в результате пролиферации и дифференцировки нервных стволовых / предшественников клеток субвентрикулярной зоны (NSC / NPC), наблюдается в переднем мозге плода и младенца человека, а также у многих других млекопитающих, включая грызунов, кроликов, и обезьяны. ^76,82 У людей пролиферативная активность этих клеток быстро ослабевает после рождения, и остается спорным вопрос о том, продолжается ли нейрогенез в этой области мозга взрослого человека. ⁸³ Нейрогенез, дающий начало новым интернейронам, наблюдается во взрослом мозге в полосатом теле, прилегающем к субвентрикулярной зоне. ⁸⁴ Интернейроны полосатого тела могут возникать из клеток, мигрирующих из субвентрикулярной зоны, или, возможно, из-за трансдифференцировки астроцитов в нейроны в ответ на ишемическое повреждение головного мозга. ⁸⁵

Ряд молекулярных путей участвует в регуляции нейрогенеза взрослых млекопитающих, включая Wnt, Notch, эпидермальный фактор роста (EGF), sonic hedgehog (Shh), костный морфогенетический белок (BMP) и ряд нейротрофических факторов. ^86,87 Лиганды Wnt, продуцируемые локальными астроцитами, действуют как через канонические, так и через неканонические пути передачи сигналов Wnt, способствуя пролиферации и дифференцировке нейронов субгранулярных и субвентрикулярных NPCs. ^86,87,88 Как Shh, так и Notch также способствуют поддержанию и пролиферации NPC, а подавление Notch2 коррелирует со снижением нейрогенеза с возрастом. ^86,87,89 Один механизм супрессии Notch2 включает его убиквитинирование и деградацию, которые опосредуются передачей сигналов рецептора EGF. ⁸⁶ BMP, другой супрессор пролиферации NPC, способствует покою клеток, а также дифференцировке NPC в глиальные клетки, подавляя при этом нервную судьбу. ^86,87

Реагирование на травму

Обнаружение нейрогенеза взрослых млекопитающих имеет важное значение для будущих подходов регенеративной медицины к лечению травм и болезней головного мозга.Увеличение пролиферации NPC в субвентрикулярной и субгранулярной зонах после травмы, такой как черепно-мозговая травма или ишемический инсульт, приводит к функциональному улучшению; однако эта реакция ослабевает с возрастом. ^90,91 В мозге при инсульте этому расширению NPCs способствует активация передачи сигналов Notch2 и Shh. ⁸⁹ Тем не менее, простой регенерации потерянных клеток или поврежденных аксонов может быть недостаточно. Например, исследования регенерации зрительного нерва у рептилий показывают, что, в отличие от рыб, у этих животных не восстанавливается зрение даже после отрастания аксонов в тектум, если только они не подвергаются визуальному кондиционированию. ⁹² В этой ситуации такие факторы, как повышенная сложность мозга, по-видимому, лежат в основе различий в функциональном восстановлении, несмотря на аналогичную адекватную репаративную регенерацию. ⁹³ После инсульта как у грызунов, так и у людей наблюдается период медленного спонтанного выздоровления; однако для повышения нейропластичности и поощрения дальнейшего улучшения состояния инвалидности требуется специализированная реабилитация. ^94,95,96

Сравнительные исследования различий в регенерации нервной системы у позвоночных также дают важную информацию о внутренних различиях в регенеративной способности.Таким образом, наблюдаются фундаментальные различия между регенерирующими видами, такими как саламандры и личиночные лягушки, и не регенерирующими млекопитающими в реакции радиальных глиальных клеток, которые обладают пролиферативной и нейрогенной способностью после повреждения спинного мозга. ¹¹ Только в первом случае реакция лучевой глии через переход эпителия в мезенхиму позволяет восстановить нейроэпителиальную трубку спинного мозга, которая имеет решающее значение для полного регенеративного восстановления. ^97,98 У млекопитающих глиальные клетки реагируют по-разному, проникая в рану и откладывая ECM.Это приводит к образованию глиального рубца, который первоначально стабилизирует ткань и предотвращает дальнейшее повреждение некротическими клетками, но в конечном итоге препятствует расширению аксонов через повреждение, а не позволяет реконструировать трубку спинного мозга или поврежденный мозг. ^99,100,101 Следовательно, существуют фундаментальные различия в свойствах и ответах глиальных клеток в разных типах животных, которые, вероятно, будут продолжать бросать вызов усилиям по клиническому влиянию на репарацию в ответ на повреждение нервной системы.

Сердце

Чтобы поддерживать высокое давление в замкнутой системе кровообращения для адекватной перфузии органов, сердце млекопитающих превратилось в прочный сократительный орган. Это требует адекватного эмбрионального и постнатального развития, последнее предполагает заметное увеличение его массы в течение относительно короткого периода (почти в четыре раза за 25 дней между 10-м постнатальным днем ​​(P10) и P25) для быстрой адаптации к увеличению потребности в кровообращении. ¹⁰²

Гомеостаз тканей

Миокард сильно васкуляризован с капиллярными ложами, берущими начало от левой и правой коронарных артерий, что обеспечивает высокую потребность в коронарном кровотоке и оксигенации, с соотношением капилляров и миоцитов 1: 1 (см. ¹⁰³ ). Из трех основных типов сердечных клеток: CMs, эндотелиальные клетки и фибробласты, CMs составляют 65–85% массы миокарда, но только 20–33% от общей популяции клеток сердца млекопитающих. ¹⁰⁴ Эндотелиальные клетки и фибробласты активно обновляются на протяжении всей жизни, с прогнозируемыми годовыми оборотами ~ 17% и ~ 4% в сердце взрослого человека, соответственно. ¹⁰⁵ Исследования по отслеживанию происхождения, ¹⁴ Исследования по датированию рождения C, исследования по включению нерадиоактивных нуклеотидов и стереологические исследования по подсчету CM показывают, что оборот CM обнаруживается у молодых, но быстро снижается с возрастом (~ 0.76% в год в мыши; 1% в год в возрасте 25 лет снижается до 0,45% в год в возрасте 75 лет у людей). ^{105,106,107,108} У мышей генерация CM ограничена небольшой фракцией (<0,2%) мононуклеарных CMs. ¹⁰⁶ Однако это исследование не могло исключить вклад двухъядерных КМ.

В настоящее время общепризнано, что постнатальное образование CM происходит из-за пролиферации существующих CM, а не из-за созревания стволовых клеток / клеток-предшественников. ^106,109 Количество CM увеличивается постнатально у крыс и мышей. ^102,110 Продолжение послеродового образования CM соответствует большему увеличению массы сердца, чем массы тела, в период непосредственно перед подростковым возрастом, что связано с резким увеличением уровней циркулирующего гормона щитовидной железы (T3) по мере созревания оси гипоталамуса / гипофиза / щитовидной железы. а также частично из-за гипертрофического роста ЦМ в это время. ¹⁰² Увеличение численности популяции CM также наблюдалось у людей в течение первых 20 лет жизни, с 1 миллиарда при рождении до 4 миллиардов у взрослых. ¹⁰⁷ Основанная на дизайне стереология для количественного определения количества КМ показала, что образование КМ в человеческих сердцах устойчиво в раннем детстве, но затем снижается, так что из ~ 40% КМ, генерируемых на протяжении всей жизни, только 3% «рождаются» после 10 лет. годы. ¹⁰⁵ Удивительно, но количество КМ оставалось постоянным на протяжении всей жизни (3,1 миллиарда КМ при рождении и у взрослых), подразумевая, что устойчивое поколение КМ, наблюдаемое в младенчестве, не связано с продолжающимся послеродовым ростом сердца, а, скорее, с заменой утраченных КМ , хотя гибель клеток в этом исследовании не оценивалась. ¹⁰⁵ Другое исследование, однако, с использованием того же донорского сердца не обнаружило доказательств апоптоза за это время. ¹⁰⁷ Предполагая, что большая часть поколения CM, наблюдаемая в постнатальном периоде в сердцах человека и мыши, участвует в сердечном росте, то количество поколений, непосредственно участвующих в гомеостазе тканей, особенно во взрослом возрасте, должно быть чрезвычайно малым, т. Е. Только часть ~ 0,76% годовой оборот у мышей и 0,45–1,0% в сердцах человека; Этот вывод согласуется с выводом о том, что вопреки распространенному мнению, апоптоз ЦМ минимален на протяжении всей жизни и не увеличивается с возрастом в нормальном сердце человека. ¹¹¹

Созревание оси гипоталамуса / гипофиза / щитовидной железы у людей происходит раньше (ближе к концу беременности), чем у грызунов. ¹¹² Однако открытие, что продолжающийся гиперпластический рост CM у мышей в предподростковом возрасте является T3-зависимым, вероятно, имеет клиническое значение, поскольку Bernhard Kühn et al. (личное общение) показали, что в отличие от здоровых детей генерация ЦМ в младенчестве подавлена ​​у младенцев с врожденным пороком сердца; состояние, которое, как известно, привело к нарушению выработки Т3. ¹¹² Кроме того, производство гормонов щитовидной железы точно регулируется состоянием питания, что может негативно повлиять на развитие сердца не только у детей с врожденными пороками сердца, но и у 165 миллионов детей во всем мире, которые задерживаются в росте из-за недоедания. ¹¹³ Этот эффект может потенциально ухудшить их реакцию и выживаемость после повреждения миокарда в более позднем возрасте.

Реагирование на травму

В отличие от сердец рыбок данио, сердца взрослых млекопитающих неспособны регенерировать сердечную ткань после травмы, что в конечном итоге приводит к сердечной недостаточности.В США более 715 000 человек в год страдают от инфаркта миокарда. Если бы можно было достичь полной регенерации сердца, это привело бы к заметному улучшению качества жизни и снижению затрат на здравоохранение.

Ремонт эмбрионального сердца мыши после удаления 50–60% кардиальных клеток-предшественников или незрелых CMs завершается с полной регенерацией. ¹¹⁴ Гистологически миокард регенерирует с рассасыванием рубца / сгустка и повышенной пролиферацией ДНК, а функция неповрежденного сердца восстанавливается.Новая пролиферация CM включает увеличение скорости пролиферации незрелых CM по сравнению с уже высокой скоростью пролиферации, наблюдаемой в это время в неповрежденных сердцах. ¹¹⁴ Этот уровень замещения почти такой же, как у рыбок данио, где можно восполнить 70–80% потерянных CM. ¹¹⁵

Полная регенерация сердца, очевидная по полному гистологическому восстановлению и расслоению сгустка, наблюдается у новорожденных мышей после резекции верхушки ЛЖ, инфаркта миокарда из-за окклюзии левой передней нисходящей коронарной артерии, крио-травмы или генетической абляции КМ (см. Обзор ¹⁰⁹ ) .Кроме того, общее количество ЦМ увеличилось с возвращением сердечной функции к исходному уровню. Регенерация после апикальной резекции или инфаркта миокарда ограничивается коротким периодом развития, будучи устойчивой, когда происходит в сердцах P1, но не в сердцах P7; время, когда КМ вышли из клеточного цикла и находятся в состоянии покоя. ¹⁰⁹ Однако, в соответствии с повторным входом CM в клеточный цикл во время предподросткового возраста, ишемическое повреждение миокарда (ИМ) в этом возрасте приводит к частичной регенеративной реакции. Это очевидно по уменьшению размера рубца, увеличению маркировки BrdU и улучшенной фракции выброса по сравнению с мышами, перенесшими повреждение инфаркта миокарда в более позднем возрасте (P21). ¹⁰² Было показано, что на модели инфаркта новорожденных мышей регенерация включает не только репликацию CM, но также устойчивый ангиогенез и реваскуляризацию. ¹⁰⁹

О регенерации сердца с полным функциональным восстановлением сообщалось в нескольких тематических исследованиях с участием младенцев и детей, больных дифтерией или после перинатального инфаркта. ^116,117 Безрубцовое восстановление миокарда также наблюдалось после корректирующих операций по поводу врожденной аномалии сердца. ¹¹⁸ Таким образом, хотя окончательные доказательства регенерации КМ не могут быть получены в этих исследованиях человеческого сердца, похоже, что в младенчестве люди, как и другие млекопитающие, могут восстанавливать свое сердце в ответ на травму с очевидной полной структурной и функциональной регенерацией. миокарда.

Обновление

CM вызвано разделением уже существующих CM. Первоначально предполагалось, что к делению способны только мононуклеарные КМ. Однако зрелые, предподростковые биядерные CMs могут повторно входить в клеточный цикл, реплицироваться и вносить существенный вклад в постнатальный рост сердца. ¹⁰² Это открытие было подтверждено на взрослых КМ. ²⁵ Было высказано предположение, что восстановление сердца после травмы включает дедифференцировку, деление и повторную дифференцировку ЦМ. ^24,25 Дедифференцировка характеризуется разборкой структуры саркомера, экструзией митохондрий, электрическим расцеплением и экспрессией маркеров клеток-предшественников и регуляторов развития клеточного цикла. ^24,47,119 Повторная дифференцировка включает восстановление морфологии клеток, организации саркомеров и сократительной функции. ¹²⁰ Взрослые КМ, подвергшиеся ишемии, подвергаются дедифференцировке, пролиферации и повторной дифференцировке, что подтверждается моделью совместного культивирования in vitro (взрослые КМ, совместно культивируемые с миоцитами желудочков новорожденных крыс), а также в постинфарктном сердце. ²⁵ Ишемия вызывает разобщение щелевого соединения в периинфарктной зоне в результате опосредованного гипоксией дефосфорилирования белка щелевого соединения, коннексина 43 — основного медиатора межклеточной коммуникации, включая распространение транзиентов кальция.Такое разобщение, как полагают, уменьшает распространение сигналов проаритмической деполяризации мембраны от умирающих CMs к выжившему миокарду. ¹²¹ Это разделение может быть важным для дедифференцировки ишемических CMs, но может также нарушать ре-дифференцировку CM, поскольку аденовирусная экспрессия устойчивого к ишемии мутанта коннексина 43 через 3 дня после инфаркта усиливает редифференцировку и улучшает размеры и измеряемую функцию сердца 6 недели после инфаркта. ²⁵ Хотя эти улучшения в структуре и функциях были незначительными, они были статистически значимыми.Сердечная электрическая активность в этом исследовании не оценивалась, поэтому возможно, что полезная повторная дифференцировка может быть компенсирована повышенным риском аритмий. Тем не менее подходы, которые могли бы безопасно улучшить этот процесс, могли бы стать важным шагом в регенерации миоцитов, которые в противном случае умерли бы или не смогли бы участвовать в регенеративном процессе после ишемического повреждения.

В регуляцию клеточного цикла CM млекопитающих вовлечены различные факторы, включая микроРНК (miRNAs), циклины, факторы транскрипции и ответ на повреждение ДНК, и попытки изменить эти пути привели к усилению регенерации, репликации или выживаемости в взрослые сердца (см. обзор ¹²² ).Например, передача сигналов Hippo представляет собой эволюционно консервативный каскад киназ, который регулирует множество клеточных функций, включая пролиферацию, выживание, дифференцировку и размер органов. ¹²³ Избыточная экспрессия конститутивно активной формы его эффектора Yap1 в сердце взрослых мышей индуцирует частичную регенерацию сердца и улучшает сократимость после инфаркта миокарда. ¹²⁴ Сверхэкспрессия Yap1 дикого типа стимулирует пролиферацию постнатальных CM. ¹²⁵ Более того, CM-ограниченная потеря YAP1 вызывает летальную гипоплазию и ограничивает регенерацию сердца новорожденных. ¹²⁵ Таким образом, путь передачи сигналов Hippo / Yap1, по-видимому, является критическим регулятором пролиферации CM посредством пути, включающего PI3K / AKT и субъединицу Pik3cb . ¹²⁶ Фактор транскрипции, Meis1, также является потенциальной мишенью для повторной активации пролиферации CM, при этом подавление Meis1 у мышей P1 приводит к значительному увеличению пролиферации CM без признаков гипертрофии или сердечной дисфункции, а избыточная экспрессия Meis1 у мышей P1 ингибирует регенеративный ответ после ишемии / реперфузии. ¹²⁷ Исследования инфаркта на взрослых мышах еще не проводились, поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше оценить пользу манипуляции Meis1 для регенерации сердца.

Одно из самых драматических физиологических изменений, происходящих при рождении, — это переход от гипоксической среды плода к богатой кислородом среде постнатального организма. Сообщалось, что повышение уровней митохондриальных АФК и перекиси водорода (H ₂ O ₂ ) в раннем постнатальном мышином CMs активирует путь ответа на повреждение ДНК и вызывает выход из клеточного цикла. ¹²⁸ Однако ежедневная инъекция N-ацетилцистеина (NAC) в течение 21 дня из P1 для удаления ROS во время перехода от анаэробного к аэробному метаболизму не повлияла на количество CM по сравнению с контролем на P7, момент времени, к которому ROS предположили, что это вызвало остановку клеточного цикла. ¹²⁸ Однако было увеличение количества CM в группе, получавшей NAC, на P14. NAC может быть окислителем (продуцент H ₂ O ₂ ) и обладать антиапоптотическим и пролиферативным действием, независимо от его антиоксидантной (улавливания ROS) активности. ^{129,130,131,132} Это затрудняет интерпретацию результатов, полученных с помощью NAC.

Сообщалось, что воздействие тяжелой гипоксии на здоровых взрослых мышей или мышей с инфарктом приводит к снижению продукции ROS и окислительному повреждению, а также к увеличению роста сердца из-за гиперплазии CM, а также к уменьшению образования рубцов у мышей с инфарктом. ¹³³ Однако, учитывая, что гипоксия является известным пролиферативным фактором в сердце, который способствует ангиогенезу и размножению клеток, трудно отличить эффект снижения АФК от гипоксии как движущей силы пролиферации.Напротив, трансгенная сверхэкспрессия фермента, вырабатывающего H ₂ O ₂ , НАДФН-оксидазы 4 (Nox4), приводила к усилению синтеза ROS, увеличению числа CM, повышению активатора клеточного цикла циклина D2 и увеличению массы сердца при 1–1. 3-недельный возраст. ¹³⁴ Кроме того, H ₂ O ₂ способствует регенерации сердца у рыбок данио независимо от рекрутирования иммунных клеток. ¹³⁵ Известно, что гормон щитовидной железы увеличивает аэробный метаболизм, индуцирует митохондриальный биогенез и активирует окислительное фосфорилирование (OXPHOS), основной источник ROS, в ранний постнатальный период. ¹¹² Сообщается, что гормон щитовидной железы вызывает увеличение количества ЦМ в сердце предподросткового возраста. ¹⁰² Это предполагает, что H ₂ O ₂ -ROS, происходящая из митохондриального OXPHOS, может способствовать пролиферации CM.

Регенерация в тканях с медленным обновлением клеток

Печень

Печень связана с системным кровообращением через печеночную артерию и воротную вену. Они подразделяются на мелкие капилляры, известные как синусоиды печени, которые ведут к долькам — функциональным единицам печени.Печень состоит из двух основных типов эпителиальных клеток: (а) гепатоциты, которые выполняют метаболические процессы, включая секрецию желчи, и (б) эпителиальные клетки желчных протоков (холангиоциты), которые образуют каналы для транспортировки желчи в кишечник (рис. 2). ).

Рис. 2

Архитектура печени взрослого человека. a Гепатоциты перфузируются кровью из воротной вены и печеночной артерии, которая течет в центральную вену. Желчь, выделяемая гепатоцитами, транспортируется по каналу Геринга в желчный проток. b Гомеостаз ткани включает ограниченное самообновление (пунктирные стрелки) гепатоцитов и клеток желчных протоков без взаимного преобразования между этими типами клеток. c После гепатэктомии и клетки желчных протоков, и гепатоциты могут самообновляться, но клетки желчных протоков не становятся гепатоцитами. В ответе овальных клеток взрослые гепатоциты и перипортальные протоковые «овальные» клетки в канале Геринга пролиферируют; овальные клетки дифференцируются в гепатоциты, чтобы восполнить количество гепатоцитов, когда репликация гепатоцитов нарушена.Рисунок адаптирован с разрешения Springer Nature из Kopp et al. ¹⁵

Гомеостаз тканей

Полиплоидия — характерная черта гепатоцитов млекопитающих, составляющая 20-40% в печени взрослого человека, 80-90% у взрослых мышей C57BL / 6 и 70-80% у взрослых крыс (см. Обзоры ¹³⁶ ). Полиплоидизация гепатоцитов начинается у грызунов при переходе от грудного вскармливания к отъему (3 недели после рождения) с образования двухъядерных тетраплоидных (2 × 2 n ) или мононуклеарных тетраплоидных (4 n ) гепатоцитов. ¹³⁷ Полиплоидизация является результатом нарушения цитокинеза, которое объясняется комбинацией повышенной передачи сигналов инсулин-PI3K / Akt, повышенной E2F8 или пониженной экспрессии фактора транскрипции E2F1, а также повышенной экспрессии miR-122, подавляющей экспрессию про-цитокинеза. факторы. ¹³⁶ Октаплоидные (двухъядерные 2 × 4 n и мононуклеарные 8 n ) гепатоциты накапливаются через 2–3 месяца постнатально. ¹³⁶ Полиплоидизация гепатоцитов увеличивается во время нормального старения, а также во время восстановления в ответ на хирургическую резекцию, токсиновое повреждение, метаболическую перегрузку или окислительное повреждение (см. Ниже).

У взрослых оборот эпителиальных клеток очень медленный (<0,005% гепатоцитов являются митотическими в любой момент времени). ¹⁵ В отличие от кишечного крипты, которую заменяют каждые 5 дней, и кожи, которая заменяется каждые 12–30 дней (см. Ниже), нормальная печень, по оценкам, заменяется примерно раз в год. ¹⁵ Нет доказательств вклада негепатоцитарных стволовых клеток ¹³⁸ (рис. 2). В течение гомеостаз. ¹³⁹ Недавняя работа предполагает, что гепатоциты делятся на две отдельные популяции в зависимости от их метаболической зональности: перицентральные и перицентральные гепатоциты. Сигналы Wnt от эндотелиальных клеток центральной вены поддерживают популяцию Lgr5 ⁺ -Axin2 ⁺ перицентральных гепатоцитов (расположенных рядом с центральной веной в доле печени). ^139,140 Сообщается, что эти клетки ответственны за заселение всей дольки во время гомеостаза. ¹⁴⁰ Этого не происходит во время регенерации (см. Ниже).В соответствии с этим представлением независимая работа показывает, что во время гомеостаза печени происходит уменьшение количества перипортальных гепатоцитов, экспрессирующих маркер перипортальной зональности, Mfsd2a (главный фасилитаторный суперсемейный домен, содержащий 2a). ¹⁴¹ Однако другая работа показывает, что Lgr5 ⁺ -Axin2 ⁺ перицентральные гепатоциты редко пролиферируют и что паренхимные гепатоциты Lgr4 ⁺ составляют большинство новых гепатоцитов во время гомеостаза печени. ¹³⁹

Реагирование на травму

Печень была известна с древних времен своей способностью полностью восстанавливать свою массу и функции после травм; однако хроническая травма приводит к рубцеванию.

Печень использует два различных механизма восстановления в зависимости от типа повреждения: пролиферация стволовых / предшественников (овальных клеток) после воздействия токсинов или вирусов или репликация существующих гепатоцитов после хирургического удаления частей печени (гепатэктомия). Ответ овальных клеток — это интенсивная пролиферация перипортальных протоковых клеток (овальных клеток, содержащих овальные ядра с высоким соотношением ядер к цитоплазме) в канале Геринга. ¹⁴² Овальные клетки долгое время считались факультативными бипотенциальными стволовыми клетками / клетками-предшественниками печени.Исследования по отслеживанию клонов in vivo показали, что на прототипах мышей, моделирующих активацию овальных клеток, взрослые гепатоциты генерируются путем самодупликации и редко из овальных клеток. ^143,144,145 Однако недавняя работа по отслеживанию клонов in vivo показывает, что если репликация гепатоцитов нарушена в моделях протоковой реакции, тем самым повторяя болезнь человека, физиологически значимая регенерация может быть результатом гепатоцитов, происходящих из холангиоцитов ¹⁴⁶ (рис. 2c).

Гепатэктомия изучается у взрослых с 1931 г. (ref. ¹⁴⁷ ) и механизмы восстановления после гепатэктомии были тщательно изучены. ¹⁴⁸ Масса печени восстанавливается в течение 7–10 дней у грызунов и через 6–8 недель у человека. ^149,150 Однако, в отличие от регенерации резецированной печени у рыбок данио, которая подвергается эпиморфной регенерации, нормальная архитектура резецированных долей печени взрослых млекопитающих не регенерируется таким образом. Скорее восстановление после гепатэктомии с вовлечением до 30% массы печени у взрослого грызуна достигается за счет гипертрофии оставшихся гепатоцитов во всех остаточных долях, что приводит к повышенной метаболической активности без деления гепатоцитов.При этой форме восстановления доля двуядерных гепатоцитов остается неизменной. ¹⁵¹ Хирургическая резекция до 70% печени взрослого человека приводит к гипертрофии гепатоцитов с последующей пролиферацией клеток. Здесь доля двуядерных гепатоцитов уменьшается, что свидетельствует о том, что двухъядерные гепатоциты входят в фазу М и подвергаются цитокинезу с образованием двух мононуклеарных дочерних клеток. ¹⁵¹ Как и в сердце, исследования пролиферации гепатоцитов у крыс и мышей с отслеживанием клонов показывают, что стволовые клетки не участвуют в восстановлении массы печени взрослого человека ¹³⁸ (рис.2в). После повреждения печени взрослых грызунов и человека, включая повреждения, индуцируемые овальными клетками, около желчных протоков появляются перицентральные клетки Lgr5 ⁺ , способные к клоногенному росту. ^152,153 Хотя это совпадает с устойчивой активацией передачи сигналов Wnt, эти клетки не вносят существенного вклада в регенерацию после гепатэктомии. ¹³⁹ Они не дифференцируются спонтанно в гепатоциты in vitro, но при трансплантации делают это с низкой эффективностью. ^152,153 Таким образом, клетки Lrg5 ⁺ не считаются добросовестными бипотенциальными стволовыми клетками печени. ¹⁵ Скорее, недавняя работа указывает, что Lgr4, который экспрессируется практически во всех гепатоцитах по всей доле печени, играет важную доминирующую роль над Lgr5 в передаче сигналов Wnt / β-catenin и пролиферации гепатоцитов во время регенерации печени. ¹³⁹ В другой работе сообщается, что на ранних этапах восстановления печени после 70% гепатэктомии перицентральные гепатоциты Mfsd2a ⁺ претерпевают пролиферацию, замещая перицентральную популяцию гепатоцитов по всей печени. ¹⁴¹ После восстановления после травмы гепатоциты, полученные из Mfsd2a ⁺ , затем репрограммируются в перицентральные гепатоциты. ¹⁴¹ Процесс репарации, по-видимому, координируется синусоидальными эндотелиальными клетками печени (LSEC), которые активируют рецептор фактора роста эндотелия сосудов 2 (VEGFR-2) и тирозинкиназу с иммуноглобулиноподобными и EGF-подобными доменами 2 (TIE-2) передача сигналов, что приводит к секреции ангиокринных факторов (Wnt2 и фактор роста гепатоцитов) и цитокинов (CXCR4 и CXCR7), которые запускают пролиферацию гепатоцитов и восстановление печени. ^154,155 Звездчатые клетки печени (перициты печени) также активируются для секреции фактора роста гепатоцитов и ежа, которые стимулируют пролиферацию гепатоцитов. ¹⁴⁸ Кроме того, печеночные макрофаги активируют передачу сигналов Wnt в ответ на фагоцитоз мертвых клеток. ¹⁵⁶

В отличие от печени взрослых, 20-30% гепатэктомия у новорожденных (день 0.5) приводит к многочисленным раундам клонального деления клеток и полному восстановлению архитектуры долей. ¹⁵⁷ Это похоже на регенерацию, наблюдаемую в сердце новорожденного. ¹⁵⁸

Восстановление печени после 70% гепатэктомии связано с динамическими изменениями экспрессии специфических miRNA, таких как miR-21, miR-221 и miR-26a (ссылки ^{159, 160, 161} ). Эти изменения miR коррелируют с изменениями в экспрессии генов-мишеней, которые играют важную роль в восстановлении печени, например, генов, кодирующих факторы роста или регуляторы клеточного цикла.Недавние исследования также указывают на роль длинных некодирующих РНК (lncRNAs) в восстановлении печени, примерами которых являются LALR1 (lncRNA, связанная с регенерацией печени 1) и MALAT1 (транскрипт 1 аденокарциномы легких, ассоциированный с метастазами). ^162,163 Эти днРНК способствуют развитию клеточного цикла и ускоряют пролиферацию гепатоцитов за счет активации передачи сигналов Wnt / β-катенина.

При хроническом повреждении печени, например, вызванном хроническим введением CCl ₄ , перицентральные гепатоциты погибают и заменяются перицентральными гепатоцитами Mfsd2a ⁺ , которые постепенно репрограммируются в перицентральные гепатоциты, как это было видно при 70% -ной гепатэктомии. ¹⁴¹ Однако профибротический путь CXCR4 активируется в LSEC при этом типе повреждения, при этом передача сигналов CXCR7 снижена. Это приводит к пролиферации и активации звездчатых клеток печени в миофибробласты, что приводит к фиброзу печени и ингибированию пролиферации гепатоцитов. ^148,155

Недавние эксперименты предоставили доказательства того, что гепатоциты человека и мыши могут обратимо трансдифференцироваться в эпителиальные клетки желчных протоков, которые разрастаются и впоследствии способствуют восстановлению массы гепатоцитов путем повторной дифференцировки в функциональные гепатоциты. ¹⁶⁴ Эти протоковые клетки, происходящие из гепатоцитов, таким образом, проявляют свойства, ранее приписываемые классическим овальным клеткам: они отмечены индукцией мезенхимальных маркеров, маркеров стволовых / предшественников и сигнальных путей, которые активируют и поддерживают переход от эндотелия к мезенхиме, включая пути Wnt / β-catenin, TGF-β, Notch и hedgehog. Результаты согласуются с сигнальным путем Hippo, поддерживающим фенотип дифференцированных гепатоцитов, в результате чего потеря передачи сигналов Hippo приводит к активации транскрипционного коактиватора, YAP, и нижестоящей передачи сигналов Notch, что приводит к дедифференцировке гепатоцитов в овальные клетки и превращению в билиарные клетки. ¹⁶⁵

Заключение

На основании текущих данных, пластичность дифференцированных клеток способствует восстановлению тканей в печени как в гомеостатических, так и в условиях повреждения, при этом холангиоциты действуют как факультативные стволовые клетки печени для восстановления при нарушении регенерации гепатоцитов.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа состоит из двух функциональных компонентов: (а) экзокринной ткани, которая включает ацинарные клетки, секретирующие пищеварительные ферменты, расположенные в функциональных единицах, называемых ацинусами, и протоковые клетки, которые образуют каналы, ответственные за прохождение этих ферментов в кишечник; и (b) эндокринная ткань, которая включает островки Лангерганса, содержащие инсулин-продуцирующие β-клетки, глюкагон-продуцирующие α-клетки, соматостатин-продуцирующие δ-клетки, грелин-продуцирующие ε-клетки и γ-клетки, продуцирующие полипептид поджелудочной железы — каждый секретируют свои гормоны в кровоток, где они играют главную роль в регулировании метаболизма глюкозы (рис.3).

Рис. 3

Архитектура поджелудочной железы. a Функциональные единицы поджелудочной железы взрослого человека состоят из ацинарных, центроацинарных и протоковых клеток и перемежаются островками эндокринных клеток (β-клеток). b Во время гомеостаза ткани ацинарные, протоковые и β-клетки способны к некоторому самообновлению (пунктирные стрелки), но трансдифференцировки между типами клеток не происходит. c Реакция клеток на повреждение зависит от типа повреждения. Клоногенные протоковые клетки неспособны превращаться в ацинарные клетки или β-клетки.Ацинарные клетки превращаются в протоковые клетки, которые затем возвращаются к фенотипу ацинарных клеток. Рисунок адаптирован с разрешения Springer Nature из Kopp et al. ¹⁵

Гомеостаз тканей

У взрослых особей ацинарные, протоковые и эндокринные островковые клетки являются долгоживущими (по оценкам, выживают более года у мышей) и имеют низкую скорость пролиферации (по оценкам <0,2% в день). ^15,166,167

Физиологически пролиферация β-клеток у людей и грызунов происходит на низком уровне (1–3% клеток человека и 10–30% клеток мыши в клеточном цикле) у новорожденных и на ранних этапах жизни, после чего наблюдается возрастное снижение пролиферации β-клеток (до ~ 0.1–0,2%). ^15,167 В течение постнатальной жизни β-клетки и ацинарные клетки продуцируются делением уже существующих клеток ^168,169,170 (рис. 3b). Митогенные сигнальные пути широко изучены в β-клетках взрослых грызунов; однако β-клетки взрослого человека не реагируют на те же факторы роста и питательные вещества. ¹⁷¹ Например, человеческие β-клетки не размножаются во время беременности или в ответ на инсулинорезистентность. ¹⁷² Остается неясным, почему митогенные пути не активируются в β-клетках человека.

В β-клетках взрослого человека большинство ключевых молекул G1 / S, таких как циклины и циклин-зависимая киназа (CDK), обнаруживаются не в ядре, а в цитоплазме. ¹⁷³ Таким образом, репликативный покой в ​​β-клетках может быть частично связан с неспособностью циклинов и CDK получить доступ к ядерному компартменту, и это может быть общей чертой других непролиферирующих взрослых клеток, таких как скелетные мышцы, CD8 ⁺ Т-клетки памяти, кератиноциты и клетки предстательной железы. ¹⁷¹

miRNA регулируют пролиферацию β-клеток. Одним из примеров является miR-7a, которая ингибирует пролиферацию β-клеток взрослых мышей и человека посредством ингибирования пути mTOR. ¹⁷⁴ Другим примером является miR-184, которая нацелена на Argonaute2, компонент miRNA-индуцированного комплекса сайленсинга, чтобы предотвратить экспансию β-клеток мыши. ¹⁷⁵ Подавление miR-184 во время инсулинорезистентности способствует экспрессии Argonaute2, что, в свою очередь, облегчает функцию miR-375, снижая экспрессию супрессоров роста и способствуя компенсаторной пролиферации β-клеток для удовлетворения метаболических потребностей. ¹⁷⁵

Эпигенетические факторы также регулируют пролиферацию β-клеток. Один четко определенный пример был выявлен у детей с очаговой формой врожденного гиперинсулинизма (ВГИ), при котором очаговая экспансия β-клеток происходит в одном конкретном месте в поджелудочной железе в результате двух уникальных событий. Во-первых, унаследованная от отца мутация в ABCC8 или KCNJ11 в области хромосомы 11p15.1 приводит к повышенной секреции инсулина. Во-вторых, происходит потеря материнского 11p15.5, который отпечатан отцовской стороной и экспрессируется только материнским аллелем. Эта область кодирует ген p57 ^KIP2 , ключевого ингибитора клеточного цикла, а также lncRNA, h29 , которая, в свою очередь, кодирует miRNA (miR-675), которая подавляет экспрессию гена IGF- 1 рецептор. ^176,177 Это вызывает дисбаланс в экспрессии импринтированных генов и отцовского фактора роста IGF2 в 11p15.5, что приводит к гиперплазии β-клеток. ¹⁷⁸

Другой пример — модификации гистонов посредством триметилирования h4K27 или h4K4, которые регулируются комплексами белков группы Polycomb или Trithorax, соответственно. ^{179 180} В молодых β-клетках грызунов и человека это ограничивает доступ к промоторам генов, кодирующих ингибиторы клеточного цикла, тем самым разрешая пролиферацию β-клеток, но эти модификации гистонов уменьшаются в β-клетках взрослого человека, тем самым ограничивая пролиферацию.

Выяснение факторов, которые лежат в основе низкой способности репликации β-клеток взрослого человека при нормальных физиологических условиях, будет важным для разработки будущих подходов регенеративной медицины к лечению диабета, вызванного дефицитом β-клеток.

Реагирование на травму

Поджелудочная железа не обладает высокой степенью регенерации после травмы, и хотя деление ацинарных и эндокринных клеток увеличивается, масса ткани не восстанавливается полностью. ¹⁸¹ При диабете 1 типа аутоиммунное разрушение инсулин-продуцирующих β-клеток в поджелудочной железе приводит к неадекватному биосинтезу и секреции инсулина. Это приводит к гипергликемии и необходимости пожизненной замены экзогенного инсулина.Таким образом, восстановление выработки инсулина является серьезной медицинской проблемой, учитывая ограниченный регенеративный потенциал β-клеток поджелудочной железы. Клоногенные клетки были идентифицированы в изолированных протоках поджелудочной железы как мышей, так и людей. ¹⁵ Классические модели повреждения поджелудочной железы у мышей включают частичную аблацию β-клеток, частичную резекцию поджелудочной железы, частичную перевязку протоков или лечение церулеином (см. Обзор ¹⁵ ). Эксперименты по отслеживанию клонов in vivo с использованием таких моделей повреждения показали, что эти клоногенные протоковые клетки не являются стволовыми клетками / клетками-предшественниками поджелудочной железы и не вносят вклад в регенерацию эндокринных или ацинарных клеток.Скорее, они принадлежат к протоковой линии (Рис. 3c). Таким образом, в отличие от печени, поджелудочная железа не имеет настоящих стволовых клеток / клеток-предшественников.

В условиях метаболического стресса или воспаления поджелудочной железы часто наблюдаются гибридные клетки, коэкспрессирующие различные эндокринные гормоны, или протоковые структуры с характеристиками как ацинарных, так и протоковых клеток соответственно. ^{182 183} Эксперименты по отслеживанию происхождения на мышах показывают, что эти гибридные клетки возникают из-за событий трансдифференцировки. ¹⁵ В некоторых случаях трансдифференцировка является временной и обратимой после устранения инсульта, например, при индуцированной воспалением метаплазии ацинар-протоков, когда ацинарные клетки временно преобразуются в пролиферативные протоковые клетки, которые затем повторно дифференцируются в ацинарные протоки. клетки для восстановления повреждений тканей. ¹⁸⁴ Обратимая дедифференцировка β-клеток наблюдается при снижении повышенного уровня глюкозы в крови ¹⁸² (рис. 3c). Этот временный ответ трансдифференцировки подобен превращению гепатоцитов в протоковые клетки в печени.Если поражение серьезное, дедифференцировка дифференцированных клеток может привести к возврату к стеблевому состоянию для участия в восстановлении тканей. ^185,186 При тяжелых или длительных оскорблениях трансдифференцировочные события могут стать постоянными. ¹⁸⁷ Более того, как и в случае с печенью, регенеративный ответ поджелудочной железы млекопитающих может варьироваться в зависимости от модели повреждения. ¹⁸⁸

Заключение

Печень и поджелудочная железа используют зрелые типы клеток для регенерации клеток как в гомеостатических условиях, так и в условиях травмы.В случаях серьезного повреждения и печень, и поджелудочная железа зависят от пластичности дифференцированных клеток, чтобы либо вернуться в состояние, подобное стволу / стволу, либо трансдифференцироваться. Сигналы, которые контролируют пластичность клеток, будут важной областью дальнейших исследований.

Регенерация в тканях с активным обновлением

Кишечник

Структура кишечника обеспечивает максимальное усвоение питательных веществ и предотвращает инфицирование микробами, проживающими в кишечнике. Он организован в единицы крипта-ворсинки; структура, обнаруженная у птиц и млекопитающих, но отсутствующая у рыб, насекомых и гидры, которые имеют складчатый, гладкий и мешкообразный кишечный эпителий, соответственно. ^189,190,191

Гомеостаз тканей

Клетки кишечного эпителия млекопитающих постоянно обновляются с помощью конвейерной ленты из клеток, которые берут начало в основании крипты и погибают в результате апоптоза, достигнув кончика ворсинок, через 4–5 дней после своего образования (рис. 4). Такой уровень клеточного обновления необходим ввиду механического, микробного и ферментативного стресса, которому подвергаются клетки кишечника. ^190,192

Рис.4

Кишечный узел крипта-ворсинка. Единица кишечная крипта-ворсинка поддерживается столбчатыми мультипотентными основами крипт (CBC; Lgr5 ⁺ ) и +4 клетками (Hopx ⁺ , Bmi1 ⁺ , mTert ⁺ , Lrig ⁺ ). Эти стволовые клетки находятся в крипте и снабжают ворсинку специализированными кишечными клетками, включая энтероциты, бокаловидные клетки, энтероэндокринные клетки (EEC) и клетки пучка, которые в конечном итоге отслаиваются на кончике ворсинок. Напротив, клетки Панета представляют собой зрелые клетки, которые остаются в крипте и модулируют среду стволовых клеток.Рисунок адаптирован с разрешения компании Биологов из Beumer et al. ¹⁹²

Все эпителиальные клетки кишечника происходят из мультипотентных, самообновляющихся клеток Lgr5 ⁺ столбчатых (CBC) оснований крипт. ^190,192 Второй тип кишечных стволовых клеток был идентифицирован в положении +4 крипты (названный +4 клетки; Bmi1 ⁺ , Lrig1 ⁺ , Hopx ⁺ , mTert ⁺ ) и имеет потенциал для замены CBC при травме (рис.4). ^190,192

Из дифференцированных клеток кишечника долгоживущие (~ 20 дней) клетки Панета остаются в крипте, где они секретируют антимикробные факторы и модулируют среду стволовых клеток. ¹⁹² Все другие типы кишечных эпителиальных клеток становятся все более специализированными по мере продвижения к верхушке ворсинок. Эти зрелые клетки включают бокаловидные клетки, секретирующие слизь, энтероэндокринные клетки, вырабатывающие гормоны, механочувствительные клетки пучка и энтероциты, поглощающие питательные вещества. ¹⁹²

Был идентифицирован ряд ключевых взаимосвязанных путей поддержания резидентных стволовых клеток кишечника и структуры крипто-ворсинок. Среда крипты имеет высокое содержание Wnt-, Notch- и EGF-, в то время как низкая передача сигналов Hippo и BMP, и это в значительной степени регулируется популяцией клеток Панета крипты. ^192,193 Каноническая передача сигналов Wnt инициируется Wnt3, секретируемым клетками Панета, или Wnt2b, секретируемым мезенхимальными клетками, которые связывают Frizzled7 и необходимы для образования крипт и поддержания популяции Lgr5 ⁺ CBC. ^{192,193,194,195,196} Связывание секретируемых агонистов Wnt, R-спондина 1–4, с Lgr4 / 5/6 на CBC дополнительно усиливает передачу сигналов Wnt и поддержание популяции стволовых клеток. ^{192,194,196,197} Активная передача сигналов Wnt вызывает ядерную локализацию эффектора Hippo, Yap, в основании крипты, который способствует пролиферации CBC. Когда Wnt неактивен (в ворсинке), Yap остается цитоплазматическим и не может проявлять свои пролиферативные эффекты. ¹⁹⁸ BMP образует обратный градиент к Wnt, с низкими уровнями в крипте и высокими уровнями в ворсинках, и подавляет передачу сигналов Wnt, тем самым способствуя дифференцировке клеток ворсинок и предотвращая образование эктопических крипт. ^{199 200}

Клетки

Панета также продуцируют EGF, который активирует рецепторы EGF на поверхности CBC и важен для пролиферации клеток и поддержания крипты. ¹⁹³ Они также продуцируют дельта-подобные лиганды 1 и 4 (Dll1 и Dll4), активируя рецептор Notch на поверхности CBC и предотвращая их дифференцировку в бокаловидные клетки. ¹⁹³ Dll1 также продуцируется секреторными предшественниками, чтобы способствовать дифференцировке соседних клеток в энтероциты, тем самым внося вклад в организацию и разнообразие ворсинок. ²⁰¹

Структура и высокая скорость обновления кишечного эпителия позволяет быстро реагировать на факторы окружающей среды. У грызунов динамический характер кишечника был продемонстрирован при длительном голодании, что привело к уменьшению длины и количества ворсинок. ^202,203 Эта пластичность тканей также отвечает за высокую регенеративную способность кишечника в ответ на ряд физических воздействий и воздействий окружающей среды.

Реагирование на травму

Острое поражение кишечника, вызванное воспалением, облучением или инфарктом, может привести к относительно быстрой и полной регенерации. ^204,205,206 Однако полнота регенеративного ответа варьируется в зависимости от типа повреждения, при этом восстановление бывает неполным с хроническим повреждением или полнослойными ранами. Некоторые модели химически индуцированного колита можно использовать для выявления хронического воспалительного поражения с тяжелым изъязвлением и потерей крипт. ²⁰⁶ Кроме того, фокальное биопсийное повреждение может быть использовано для введения полнослойных ран, восстановление которых происходит быстро, но новые крипты формируются нерегулярно. ¹⁹⁶ Кроме того, регенеративный ответ может задерживаться при старении. ²⁰⁷

Независимо от механизма травмы, регенеративный процесс следует аналогичной последовательности событий. После первоначального восстановления кишечного барьера и очистки тканей гиперпролиферация и деление крипт восстанавливают структуру и функцию, процесс, в значительной степени зависящий от резидентных стволовых клеток. ²⁰⁸ Интересно, что даже при истощении ОЦК в результате лучевого поражения восстановление кишечника и гомеостаз сохраняются, что предполагает участие альтернативного источника стволовых клеток или усиление характеристик стволовых клеток не стволовыми клетками. ²⁰⁹ Исследования по отслеживанию происхождения продемонстрировали многопотенциальность резервных стволовых клеток +4. ^210,211 Кроме того, потеря CBC способствует дедифференцировке секреторных и энтероцитарных предшественников и восстановлению их потенциала стволовых клеток. ^{201 212}

При повреждении клетки и ткани вне единицы крипта-ворсинка также участвуют в регуляции реакции репарации. К ним относятся мезенхимальные клетки, фибробласты, иммунные клетки, кишечные нейроны и капилляры.И резидентные, и рекрутированные макрофаги играют важную роль в восстановлении кишечника. В кишечнике макрофаги нельзя строго разделить на M1 или M2, поскольку они экспрессируют маркеры обоих подтипов. ²¹³ Однако они действительно играют многие из ролей, ожидаемых от макрофагов M1 или M2. Их непосредственная задача — способствовать очищению от микробов, и после этой воспалительной фазы они необходимы для привлечения мезенхимальных клеток и фибробластов для восстановления тканей. ²¹⁴

Мезенхимные клетки отвечают на сигналы эндотелиальных клеток и контролируют врожденный и адаптивный иммунный ответ в слое соединительной ткани. ²¹⁵ Кроме того, они регулируют пролиферацию фибробластов, отложение коллагена I типа и дифференцировку миофибробластов, чтобы избежать фиброза. ^56,192 Мезенхимные клетки также являются ключом к ответу репарации, продуцируя простагландин E ₂ , чтобы способствовать дифференцировке связанных с раной эпителиальных клеток на ранней стадии ответа репарации, и простагландин I ₂ , способствующий ангиогенезу. ¹⁹⁶

Для регенерации кишечника необходим ряд сигнальных путей, при этом Wnt (через неканонический лиганд Wnt5), передача сигналов Yap и EGF активируются во время регенеративного процесса. ^192,196,208 Wnt5, продуцируемый мезенхимальными клетками, окружающими ложе раны, необходим для регенерации крипт в кишечнике млекопитающих. ^196,208 Это согласуется с регенерацией тканей, наблюдаемой у высокорегенеративных видов, таких как рыбки данио и гидры, которые также зависят от неканонической передачи сигналов Wnt. ^216,217 Однако регенеративная роль Wnt5 отличается от развития, где Wnt5 регулирует проксимально-дистальную ось вырастающих структур, таких как конечности и кишечник, но не требуется для формирования паттерна единицы крипта-ворсинка. ^{218 219} В регенерирующем кишечнике млекопитающих отрицательная обратная связь от Yap контролирует передачу сигналов Wnt и контролирует процесс регенерации. ¹⁹²

Заключение

Хотя кишечник является одной из наиболее регенерирующих тканей млекопитающих, этот регенеративный процесс зависит от типа и тяжести повреждения. Как предположил Миёси, «при заживлении ран приоритет отдается быстрому функциональному восстановлению, а не структурной целостности». ¹⁹⁶ Конечная цель — восстановление защитного барьера для микробов в просвете и восстановление эффективного усвоения питательных веществ. Эффективная регенерация кишечника достигается за счет контроля начальной фазы воспаления и предотвращения гиперактивного фиброзного ответа.

Кожа и волосяной фолликул

Кожа выполняет важную барьерную функцию, которая предотвращает обезвоживание и микробное вторжение, а также способствует терморегуляции. Он состоит из трех слоев, эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки, и содержит ряд придатков, включая волосяные фолликулы, железы и ногти (рис.5).

Рис. 5

Межфолликулярный эпидермис. Межфолликулярный эпидермис разделен на четыре слоя: базальный, остистый, зернистый и роговой слой. Базальные клетки-предшественники дифференцируются, поскольку они теряют контакт с базальной мембраной и мигрируют к поверхности кожи, где они в конечном итоге отслаиваются. Рисунок адаптирован с разрешения Springer Nature из Hsu et al. ²²¹

Гомеостаз тканей

Межфолликулярный эпидермис стратифицирован на четыре слоя (от внутреннего к внешнему: базальная мембрана, остистый слой, зернистый слой и роговой слой), которые поддерживаются за счет столбчатого движения и одновременной дифференциации базальных клеток от базальной мембраны до поверхности кожи.Базальные предшественники обнаруживаются в самом внутреннем слое, базальном слое, где они экспрессируют интегрины для прикрепления к базальной мембране и кератины, K5 и K14, для механического сопротивления (Fig. 5). ^220,221 Большинство базальных делений клеток асимметрично, происходит каждые 6-7 дней, отталкивая клетки дальше от сигналов базальной мембраны, необходимых для поддержания состояния их стволовых клеток. ²²² Когда базальные клетки дифференцируются в кератиноциты, они перемещаются в остистый слой и начинают экспрессировать кератины K1 и K10.Затем они проталкиваются в гранулированный слой и, наконец, в мертвый роговой слой, прежде чем выпадать. Весь процесс, от базального предшественника до отторжения, занимает у мышей 2–3 недели и около 4 недель в гораздо более толстом эпидермисе человека. ^{220 222}

Волосяные фолликулы охватывают дерму и эпидермис, циклически проходя три стадии: анаген (фаза роста), катаген (регресс) и телоген (фаза покоя) (рис. 6). ²²¹ Регенерация волосяного фолликула после телогена требует, чтобы стволовые клетки выпуклости генерировали внешнюю корневую оболочку, в то время как волосяные половые клетки из дермального сосочка генерируют стержень волоса и внутреннюю корневую оболочку. ²²¹ Выпуклые стволовые клетки представляют собой Lgr5 ⁺ и в основном находятся в состоянии покоя, но однажды в зародыше волоса претерпевают от одного до трех клеточных делений. ²²² Выпуклые стволовые клетки мультипотентны и способны дифференцироваться во все клетки всех эпидермальных линий: межфолликулярный эпидермис, волосяной фолликул и сальные железы. ²²²

Рис. 6

Волосяной фолликул. Волосяной фолликул проходит три фазы: анаген (рост), катаген (регресс) и телоген (отдых).Стволовые клетки выпуклости снабжают внешнюю корневую оболочку, в то время как половые клетки волоса на дермальном сосочке генерируют стержень волоса и внутреннюю корневую оболочку. Во время катагена происходит регресс внутренней оболочки корня и большей части наружного влагалища корня. Однако некоторые из верхних, средних и нижних клеток внешней оболочки корня образуют новую выпуклость, смежную со старой выпуклостью, способствуя возникновению внешней выпуклости, зачатка волоса и внутренней выпуклости соответственно. Рисунок адаптирован с разрешения Springer Nature из Hsu et al. ²²¹

В гомеостазе сальных желез обычно участвуют не выпуклые стволовые клетки, а скорее пул бипотентных клеток-предшественников сальных желез (MTS24 ⁺ , Lrig1 ⁺ , Blimp1 ⁺ , Lgr6 ⁺ ). ²²² Эти предшественники в основном участвуют в поддержании железы, но также могут вносить вклад в межфолликулярный эпидермис. ²²² Четвертая и последняя дермальная стволовая клетка — это резидентная в перешейке стволовая клетка (MTS24 ⁺ , Lgr1 ⁺ , Lgr6 ⁺ ), которая также участвует в гомеостазе сальных желез, но может стимулироваться для дифференцировки в все дермальные линии in vivo. ^{222 223}

Ключевые сигнальные пути, участвующие в поддержании популяций стволовых клеток кожи, включают Wnt, Hippo, Notch, Shh и BMP.Яп локализуется в ядре базальных стволовых клеток и способствует пролиферации. ^222,224 Было также показано, что передача сигналов Wnt способствует пролиферации кератиноцитов в межфолликулярном эпидермисе. ²²⁵ В дермальных сосочках передача сигналов Wnt / β-catenin участвует как в анагене, так и в образовании волосяных фолликулов de novo. ^{226 227} Shh, который находится ниже Wnt, экспрессируется всеми стволовыми клетками волосяного фолликула и сальной железы и необходим для размножения и дифференцировки клеток. ²²² Учитывая эту роль, Shh экспрессируется на определенных стадиях цикла волосяных фолликулов, и, как и в случае с Wnt, эктопический Shh продлевает анаген. ^222,227 Передача сигналов Wnt и Shh ингибируется Notch2-4, которые связывают Delta-like 1, Jagged1 и Jagged2 с окружающими клетками-мишенями. ^222,228 Это позволяет дифференцировать клетки волосяного фолликула, межфолликулярного эпидермиса и сальных желез. Другие негативные регуляторы пролиферации стволовых клеток также контролируют гомеостаз кожи. BMP2 и BMP4, продуцируемые дермальными фибробластами и адипоцитами, подавляют пролиферацию и необходимы для фазы покоя стволовых клеток выпячивания. ²²⁹ Более того, покоящиеся стволовые клетки выпячивания продуцируют BMP6, удерживая их в спящем состоянии. ²²²

Реагирование на травму

Восстановление кожи широко изучалось с использованием множества моделей повреждений, включая разрез, иссечение, ишемию или ожоговое повреждение. ^{222 230 231 232} В то время как некоторые низшие позвоночные могут достичь полной эпиморфной регенерации кожи после ранения, у большинства млекопитающих заживление ран приводит к образованию рубцов, которые восстанавливают кожный барьер, но лишены придатков, таких как волосяные фолликулы и потовые железы, которые необходимы для нормальной кожи. функция. ²³³

Хотя заживление послеоперационных и эксцизионных ран не всегда является регенеративным, оно эффективно у грызунов и происходит путем реэпителизации и сокращения раны. ^{234 235 236} Поскольку сокращение обычно не происходит в человеческих ранах, шинирование ран грызунов часто применяется для более точного моделирования результатов заживления человека и приводит к заживлению посредством грануляции, реэпителизации, пролиферации клеток и ангиогенеза. ^{235 236 237 238} При ожоговых травмах степень реэпителизации зависит от глубины раны, которую можно контролировать, регулируя применяемую температуру. ²³¹

Стволовые клетки / клетки-предшественники эпидермиса и связанных с ним придатков важны для восстановления функционального дермального барьера. Заживление кожных ран начинается с расширения кератиноцитов на краю раны, опосредованного увеличением асимметричной пролиферации стволовых клеток. ²³⁹ Помимо базальных клеток-предшественников, которые рекрутируются в область раны, стволовые клетки области перешейка и мультипотентные стволовые клетки выпуклости также мигрируют в рану после повреждения, где они участвуют в восстановлении эпителиального барьера. ^{223,240,241,242,243,244}

Регенеративная способность кожи плода намного выше, чем у взрослых, возможно, из-за ослабленного иммунного ответа и высокодинамичного ответа ЕСМ в первом случае с высоким уровнем гиалуроновой кислоты и преобладанием коллагена III типа над коллагеном I типа (см. ^{245 246 247} ). У плода и разрезы, и разрезы на всю толщину полностью регенерируются вместе с регенерацией волосяных фолликулов и желез. ^{245 246 248 249} Этот процесс зависит от иннервации тканей. ³¹ Однако то же самое не относится к ожоговым травмам, которые представляют собой некротические раны, которые приводят к чрезмерному привлечению макрофагов и образованию рубцов. ^{245 250}

Лучшим примером эпиморфной регенерации кожи млекопитающих является африканская колючая мышь. По сравнению с Mus musculus , колючие мышиные раны быстро реэпителизируются и регенерируют дерму и эпидермис вместе с волосяными фолликулами после иссечения кожи на всю толщину. ^63,64 Подобно заживлению ран на коже плода, заживление колючей мыши включает измененную воспалительную реакцию, снижение рекрутирования миофибробластов, высокие уровни синтеза / обмена ВКМ и состоит преимущественно из коллагена типа III, а не типа I. ^63,64 Интересно, что колючая кожа мыши также имеет в 20 раз меньшую прочность на разрыв по сравнению с Mus musculus , что соответствует аутотомическому отслаиванию кожи с последующим быстрым заживлением, что позволяет хищникам сбежать. ⁶⁴

Заключение

Множество придатков кожи и популяции стволовых клеток / предшественников усложняют ее гомеостаз и заживление ран. Как и в случае восстановления кишечника, заживление кожи зависит от типа раны, при этом регенерация является неполной после полных, некротических или хронических травм. Уроки фетальных моделей и видов с высокой регенерацией демонстрируют, что контроль воспалительных реакций, быстрое ремоделирование внеклеточного матрикса и отложение коллагена III типа необходимы для полной безрубцовой регенерации, предлагая направление исследований для разработки методов лечения, улучшающих регенерацию кожи.

.