В середине двадцатого века ученым стали известны новые аспекты клеточной пролиферации и ее роль для живых организмов. Было обнаружено, что клетки, взятые от человеческого эмбриона и людей старше 20 лет, имеют свой индивидуальный лимит делений. От данного показателя зависит продолжительность жизни человека. По статистическим данным было обнаружено, что фибробласты мыши могут делиться 16-30 раз, цыпленка — 18-36 раз, человека — 42-65 раз, а черепахи – 80-110 раз. В тоже время, по данным ряда ученых, информация о лимите деления является недостаточно точной.
Проблемы пролиферации в медицине обусловлены тем, что этот процесс при неконтролируемом течении может привести к развитию злокачественной опухоли. В этих опухолях атипические клетки продолжаются делиться путем митоза. В процессе деления развиваются похожие между собой по структуре клетки. Процесс деления злокачественных клеток происходит постоянно. Результатом интенсивного деления атипических клеток является развитие крупной опухоли.
Что такое пролиферация
Пролиферация представляет собой процесс, который характеризуется разрастанием клеток, что приводит к росту и развитию организма. Процесс пролиферации имеет ряд отличий от отека и апоптоза. В медицину термин пролиферации впервые был введен немецким биологом Вирховым. Он характеризовал пролиферацию как процесс размножения клеток путем деления. Для регуляции пролиферации используются активаторы и ингибиторы, которые могут продуцироваться как самими клетками, так и внеклеточными структурами (гормонами). Наиболее активным периодом пролиферации является стадия раннего эмбриогенеза. На последующих стадиях происходит удлинение периодов между отдельными делениями клеток. При этом определенные клетки не способны к пролиферации. К таким клеткам относятся нейроны и кардиомиоциты.
Пролиферация является заключительной стадией воспалительного процесса. Данный этап воспаления характеризуется тем, что при нем происходит увеличение числа стромальных и паренхиматозных клеток. Также в период пролиферации происходит формирование межклеточной матрицы в очаге воспалительного процесса. Механизм пролиферации обеспечивает регенерацию или устранение умерших клеток вследствие повреждения. Важную роль в процессе пролиферации играют биологически активные компоненты, которые стимулируют митоз.
Процессы пролиферации активируются сразу после воздействия флогогенных факторов на ткань. При этом данный процесс максимально выражен по краям зоны участка воспаления. Благоприятное течение пролиферации зависит от скорости торможения процессов повреждения и экссудации.
Формы и степени выраженности процесса пролиферации
Формы и выраженность пролиферации различны для клеток каждого органа.
Ряд тканей обладают высокой пролиферативной активностью. К ним относятся:
- Ткани печени;
- Эпидермис;
- Слизистая оболочка желудочно–кишечного тракта;
- Эпителий дыхательных путей.
Ткани, которые характеризуются замедленными процессами пролиферации:
- Сухожильная ткань;
- Хрящевая ткань;
- Связочный аппарат;
- Эпителий почечных канальцев
Клетки тканей, в которых не происходит пролиферация:
- Кардиомиоциты;
- Клетки нервной системы.
В нервной ткани и сердечной мышце вместо пролиферации эпителия происходит разрастание стромы. К ней относятся фибробласты и другие структуры внеклеточного матрикса. Все это приводит к формированию рубца соединительной ткани. Кроме того, в этих клетках наблюдается выраженная гипертрофия и гиперплазия субклеточных образований.
Степень интенсивности пролиферативных процессов связана с активностью биологически активных веществ, которые обладают антивоспалительными свойствами.
Наиболее эффективными биологически активными веществами являются:
- Ингибиторы протеолитических ферментов (плазмин, комплементарный фактор, антитрипсин и другие);
- Антиоксидантные вещества, такие как церрулоплазмин, гаптоглобулин, пероксидазы;
- Полиамины (спермин, кадарвин и другие);
- Гепарин, который обладает антиадгезивными свойствами.
Восстановление клеток вследствие отмирания и повреждения при воспалительной реакции наблюдается после разрушения и их элиминации. Данный процесс называется стадией раннего очищения.
