Билет 13. Модели регенерационных морфогенезов: серийная пороговая модель Дж.М.Слэка, пограничная модель Мейнхарда.

1980 г. – модель Слэка – если изменить размер структуры, изменяется экспрессия гена-регулятора.

Модель основана на включении и выключении генетически контролируемых регуляторных веществ в дискретных мозаичных областях конечности. Отражено два явления: раздвоение и затухание. Раздвоение – для б/п, когда клетки на ампутационной поверхности приступают к образованию головы или хвоста. Затухание связано с избыточным ростом регенерирующей конечности амфибий, включает отдельный невзаимодействующие системы позиционной информации вдоль трех осей конечности в Декартовой системе координат. Усиливая или ослабляя синтез веществ (возможно гликоротеинов матрикса), клетки могут восстанавливать наборы позиционной информации в увеличивающейся популяции клеток. В модели сделан упор на локальные морфогенетические взаимодействия.

1983 г. – модель Мейнхарда: если структура не чувствительна к градиенту, ничего не разовьется. Первая модель, которая учитывала, что градиент морфогена накладывается на градиент чувствительности ткани к нему (наличие/отсутствие рецепторов).

А – на градиент морфогена (М) отвечают пре- и постаксиальные ткани (образуется нормальный и зеркально отраженный регенерат);

Б – на градиент морфогена (М) отвечают только преаксиальные ткани (образуется одна конечность)

Билет 14. Ход регенерационного процесса после ампутации конечности у Urodela: эпителизация и значение процесса для последующей регенерации. Роль АЭШ.

Ткань с поврежденной архитектоникой называют дебрис.

Э пиморфоз - отрастание от раневой поверхности; регенерация недостающей части органа без изменения формы и размера оставшейся части органа. Включает дедиф. структур взр. орг., создание массы недиф. кл. и их дальнейшую респецификацию. Характерно для регенерирующих конечностей.

В процессе происходящей путем эпиморфоза регенерации конечности тритона после ее ампутации выделяют регрессивную и прогрессивную фазы. Регрессивная фаза начинается с заживления раны, во время которого происходят следующие события: остановка кровотечения, сокращение мягких тканей культи конечности, образование над раневой поверхностью сгустка фибрина и миграция с краев раны клеток эпидермиса, покрывающего и, следовательно, закрывающего ампутационную (раневую) поверхность. Затем начинается разрушение мягких тканей ниже места ампутации, то есть субэпидермально. Одновременно в разрушенные ткани проникают клетки воспалительния, развивается местный отек, наблюдается фагоцитоз и начинается дедифференцировка специализированных клеток: - мышечных, костных, хрящевых и т.д. Дедиференцированные клетки приобретают черты мезенхимных, образуют скопление и формируют регенерационную бластему. Закрывший рану (ампутационную поверхность) эпидермис утолщается и образует апикальную эктодермальную шапочку. На этом этапе в регенерационную бластему врастают сосуды и нервные волокна. Далее начинается прогрессивная фаза, для которой типичны процессы роста и морфогенеза. Длина и масса регенерационной бластемы увеличиваются. Она приобретает коническую форму. Мезенхимные клетки бластемы дедифференцируются, давая начало всем специализированным клеточным типам, которые необходимы для формирования структур конечности. Осуществляется рост конечности и ее морфогенез (формообразование).

1) Стадия заживления раны – с ампутации до эпителизации; сокращение раны, образование культи, миграция эпидермиса по фибриновому сгустку

· Кл. движутся сплошным слоем

· Кл. скользят друг по другу по слоям, выпускают лобоподии;

Характерны многочисленные митозы; остеокласты выравнивают поверхность раны, наползает эпителий. Концепция key-lon: эпителий → тканеспецифичный гликопротеид ┤митозы, т.е. когда эпителий поврежден, митозы не ингибируются. Принцип коаптации: в клетках эпителия наблюдается контактное торможение; двигательная активность кл. активируется при налаживании контактов. Движения связаны с конкуренцией за один субстрат.

2) Параллельно заживлению протекает стадия фагоцитоза и разрушения.

Происходит изменение гемодинамики вблизи травмы: сокращение мышц → сужение сосудов; плазма крови богата фибрином и белками. Эритроциты слипаются, лейкоциты группируются у стенок сосудов. Т.е. на поврежденной поверхности оказываются фагоциты. Приходят макрофаги.

3) Фаза 3: дедифференцировка → мезенхимоподобные кл. → бластема → прогрессивная дифференцировка. Под раневой эпителий врастают нервные волокна, на дистальном конце конечности эпителий становится столбчатым и образует Апикальную Эктодермальную Шапочку (АЭШ).

Роль АЭШ: чем › кл. находится под ее влиянием, тем › сохраняется способность к делению, а не к дифференцировкам.

На этом этапе денервация препятствует росту бластемы. Без нервов кл. бластемы могут долго делиться, но оставаться недифференцированными.

4) Стадия роста и мофогенеза

Итоги восстановления:

· Полное восстановления

· Гипоморфная регенерация (есть недостатки в регенеранте)

· Гиперморфная регенерация (сверхчисленные структуры, напр., 6 пальцев)