Роль воспаления в процессе регенерации тканей

Воспаление, которое сопровождает травмы и заболевания, является защитной реакцией, которая составляет важнейшую часть естественного врожденного иммунного ответа. В любом органе воспаление необходимо для процесса заживления, для того чтобы уменьшить размер поврежденной или некротизированной области и заменить ее новой тканью. 

В момент, когда некротизированная область замещается новой функциональной тканью, это называется регенерацией; когда вместо этого она замещается аномальной рубцовой тканью с длительным воспалением, это называется фиброзом. 

Большинство органов заживают, применяя сочетание обоих механизмов, и воспалительная реакция тесно связана с этими процессами. Воспаление само по себе может поддерживать защиту и регенерацию тканей, однако оно также может привести к дальнейшему повреждению и дисфункции, подобно обоюдоострому мечу.

Актуальность данной темы, обусловливается тем, что зачастую затруднительно выявить, является ли воспаление вредным или полезным для регенерации органов, так как воспалительные реакции могут быть клинически, патологически и физиологически различными, согласно причине и стадии. Помимо всего выше прочего, различные медиаторы воспаления тонко управляют воспалением через чрезвычайно сложные клеточные взаимодействия, что делает практически невозможным полное понимание воспаления.

Целью данной работы является изучение роли воспаления в процессе регенерации тканей. Для достижения данной цели, необходимо решить следующие задачи, такие как:

Рассмотреть что такое регенерация.

Изучить физиологическую регенерацию тканей.

Проанализировать процесс воспаления в соединительной ткани.

При написании данной работы были использованы научная и учебно-методическая литература.

Основными источниками, раскрывающими теоретические основы данной темы, явились работы Афанасьева, Ю.И., Быкова, В. Л., Кузнецов, С. Л. В данных источниках подробно рассмотрено, что такое регенерация тканей.

На основе работ регенерация тканей Семенова Д.А., гистология, цитология и эмбриология Мацюка подробно охарактеризована физиологическая регенерация тканей.

А вот анализ воспаления в соединительных тканях рассмотрен на основе работ Саркисов, Д.С. регенерация и ее клиническое значение.

1. Регенерация

Регенерация – это обновление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановление тех структур, которые были утрачены в результате патологических процессов.

Явление регенерации было знакомо еще древним народам: в конце XIX века был накоплен материал, раскрывающий все закономерности регенеративных реакций у человека и животных, но особенно интенсивно проблема регенерации стала развиваться с 40-х годов XX века.

Различают два вида регенерации — физиологическую и репаративную.

Репаративная регенерация - это процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов. Оба вида регенерации не являются обособленными, не зависимыми друг от друга. Так, репаративная регенерация развертывается на базе физиологической, т.е. на основе тех же механизмов, и отличается лишь большей интенсивностью проявлений. Именно по этой причине репаративную регенерацию следует рассматривать как нормальную реакцию организма на повреждение, характеризующуюся резким усилением физиологических механизмов воспроизведения специфических тканевых элементов того или иного органа[1].

Необходимо отметить, что значение регенерации для организма, прежде всего, определяется тем, что на основе клеточного и внутриклеточного обновления органов обеспечивается широкий диапазон приспособительных колебаний их функциональной активности в меняющихся условиях окружающей среды, а также восстановление и компенсация нарушенных под воздействием различных патогенных факторов функций.

Физиологическая и репаративная регенерация являются структурной основой всего разнообразия проявлений жизнедеятельности организма в норме и патологии.

Процесс регенерации развертывается на различных уровнях организации — системном, органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном, который осуществляется посредством прямого и непрямого деления клеток, обновления внутриклеточных органелл и их размножения. Обновление внутриклеточных структур и их гиперплазия являются универсальной формой регенерации, присущей всем без исключения органам млекопитающих и человека. Она выражается либо в форме собственно внутриклеточной регенерации, когда после гибели части клетки ее строение восстанавливается за счет размножения сохранившихся органелл, либо в виде увеличения числа органелл (компенсаторная гиперплазия органелл) в одной клетке при гибели другой.

Восстановление исходной массы органа после его повреждения выполняется различными путями. В одних случаях сохранившаяся часть органа остается неизмененной или малоизмененной, а недостающая его часть отрастает от раневой поверхности в виде четко отграниченного регенерата. Такой способ восстановления утраченной части органа называют эпиморфозом. В других случаях происходит перестройка оставшейся части органа, в процессе которой он постепенно приобретает исходные форму и размеры. Этот вариант процесса регенерации называют морфаллаксисом.

Чаще эпиморфоз и морфаллаксис встречаются в различных сочетаниях. Наблюдая увеличение размеров органа после его повреждения, прежде говорили о его компенсаторной гипертрофии. Цитологический анализ этого процесса показал, что в его основе лежит размножение клеток, т.е. регенераторная реакция. В связи с этим процесс получил название «регенерационная гипертрофия».

Принято считать, что репаративная регенерация развертывается после наступления дистрофических, некротических и воспалительных изменений. Так, однако, бывает далеко не всегда. Значительно чаще немедленно после начала действия патогенного фактора резко интенсифицируется физиологическая регенерация, нацеленная на компенсацию убыли структур, в связи с их внезапным ускоренным расходованием или гибелью. В это время она представляет собой по существу репаративную регенерацию.

Об источниках регенерации имеются две точки зрения. Согласно одной из них (теория резервных клеток), происходит пролиферация камбиальных, незрелых клеточных элементов (так называемх стволовых клеток и клеток-предшественников), которые, интенсивно размножаясь и дифференцируясь, восполняют убыль высокодифференцированных клеток данного органа, обеспечивающих его специфическую функцию. Другая точка зрения допускает, что источником регенерации могут быть высокодифференцированные клетки органа, которые в условиях патологического процесса могут перестраиваться, утрачивать часть своих специфических органелл и одновременно приобретать способность к митотическому делению с последующей пролиферацией и дифференцировкой.

Исход регенерации может быть различным, например в одном - регенерация заканчивается формированием части, идентичной погибшей по форме и построенной из такой же ткани, а в другой - о полной регенерации.

В результате регенерации может образоваться и совсем иной орган, чем удаленный, что обозначают как гетероморфоз (например, образование у ракообразных конечности вместо усика). Наблюдают также неполное развитие регенерирующего органа — гипотипию (например, появление меньшего числа пальцев на конечности у тритона). Случается и обратное — формирование большего числа конечностей, чем в норме, обильное новообразование костной ткани в месте перелома и другое (избыточная регенерация, или суперрегенерация).

Афанасьев, Ю.И. Гистология, цитология и эмбриология / Ю.И. Афанасьев, С.Л. Кузнецов, Н.А. Юрина. - М.: Медицина; Издание 6-е, перераб. и доп., 2017. - 768 c.

Быков, В. Л. Гистология, цитология и эмбриология. Атлас / В.Л. Быков, С.И. Юшканцева. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 296 c.

Быкова, В. Л. Terminologia Histologica. Международные термины по цитологии и гистологии человека с официальным списком русских эквивалентов / Под редакцией В.В. Банина, В.Л. Быкова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 272 c.

Гистология, цитология и эмбриология / Под ред. Я.Р. Мацюка. – 2011.-185с.

Кузнецов, С. Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров, В.Л. Горячкина. - М.: Медицинское информационное агентство, 2010. - 376 c.

Кузнецов, С. Л. Гистология, цитология и эмбриология. Учебник / С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров. - Москва: Наука, 2012. - 640 c.

Рудольф, Самусев Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии / Самусев Рудольф. - М.: Оникс-ЛИТ, 2006. - 474 c.

Саркисов, Д.С. Регенерация и ее клиническое значение. М.: Медицина, 1970. - 284 с.

Семенов Д.А. Регенерация тканей: учебное пособие – Благовещенск, 2016. – 136 с.

Цитология, 2020, T. 62, № 5. – С.305-315.