Рост.Регенерация

Содержание

Слайд 2

Рост

Рост

Слайд 3

Рост – увеличение массы и линейных размеров организма.

Рост – увеличение массы и линейных размеров организма.

Слайд 4

Рост может происходить за счет: Роста числа клеток (кожа, легкие, печень,

Рост может происходить за счет:

Роста числа клеток (кожа, легкие, печень, почки)
Роста

размеров клеток (жировые, нервные клетки)
Нарастания межклеточного вещества (кость)

Жировые клетки желтобрюхого сурка до и после зимней спячки

Слайд 5

Различают: Изометрический (пропорциональный) Аллометрический (непропорциональный) встречается чаще Аллометрический рост у человека и манящего краба

Различают:

Изометрический (пропорциональный)
Аллометрический (непропорциональный) встречается чаще

Аллометрический рост у человека и манящего краба

Слайд 6

Рост бывает: Ограниченный (большинство видов, включая человека) Неограниченный (рыбы, крысы)

Рост бывает:

Ограниченный (большинство видов, включая человека)
Неограниченный (рыбы, крысы)

Слайд 7

Кривые роста у человека: А – абсолютный рост и Б –

Кривые роста у человека: А – абсолютный рост и Б –

годичный прирост длины тела. (наблюдение 18 века)

пубертатный скачок роста

Слайд 8

Рост – мультифакториальный признак На рост влияют много генов На рост влияют факторы среды

Рост – мультифакториальный признак

На рост влияют много генов
На рост влияют факторы

среды
Слайд 9

Регуляция роста: Местно: тканевые факторы роста - небольшие полипептиды, которые стимулируют

Регуляция роста:

Местно: тканевые факторы роста - небольшие полипептиды, которые стимулируют или

ингибируют пролиферацию определенных типов клеток. Их описано несколько десятков, например, фактор роста эпидермиса, фактор роста фибробластов и др.
На уровне организма: нервные и гуморальные влияния, например, гормон роста.
Факторы среды: например, изменение питания (японцы в 20 веке подросли на 20 см, возможно из-за введения в рацион молочных продуктов)
Слайд 10

Акселерация (от лат. acceleratio — ускорение) — ускоренное развитие живого организма.

Акселерация (от лат. acceleratio — ускорение) — ускоренное развитие живого организма. (У человека, наблюдается

в последние 150 лет)

Признаки акселерации:
на 1-3 года раньше появляются признаки наступления зрелого возраста (смена зубов, окостенение скелета, формирование вторичных половых признаков);
увеличивается средний рост;
удлиняется репродуктивный период у женщин и у мужчин, как за счёт более раннего наступления половой зрелости, так и позднего угасания половой функции

Слайд 11

Гипотезы, объясняющие акселерацию Улучшение характера питания, особенно в последние три десятилетия

Гипотезы, объясняющие акселерацию

Улучшение характера питания, особенно в последние три десятилетия после

второй мировой войны.
Гипотезы связанные с гетерозисом – увеличением числа смешанных браков и ростом гетерозиготности.
Группа гипотез связанных с влиянием факторов среды Кох (E. W. Koch), 1935, который предложил термин акцелерация, придавал значение увеличению светового дня за счет электрического освещения. Трейбер (T. Treiber), 1941 связывал акцелерацию с влиянием радиоволн. 
Интоксикация солями алюминия, вследствие широкого использования в прошлом веке алюминиевой посуды. Известно, что соли алюминия откладываются в зонах роста костей и препятствуют их своевременному закрытию. В настоящее время, алюминиевая посуда почти вышла из употребления, что привело к приостановке процесса акселерации
Гипотеза о влиянии гормональных стимуляторов роста, поступающих вместе с мясом животных, выращенных на этих стимуляторах. Гормоны для ускорения роста животных начали применять с 1960-х годов.
Слайд 12

Регенерация

Регенерация

Слайд 13

Регенерация – способность живых организмов к восстановлению своих структур. Можно сказать,

Регенерация – способность живых организмов к восстановлению своих структур. Можно сказать, что

регенерация это вторичный рост

Термин предложен в 1712 г. французским учёным Р. Реомюром, изучавшим восстановление ног речного рака.

Слайд 14

Регенерация подразделяется на физиологическую – восстановление структур организма, изнашивающихся в ходе

Регенерация подразделяется на

физиологическую – восстановление структур организма, изнашивающихся в ходе нормальной

жизнедеятельности

репаративную – восстановление структур после повреждений.

Между двумя видами регенерации нет резкой границы: репаративная регенерация. – это усиленная физиологическая


Слайд 15

Физиологическая регенерация

Физиологическая регенерация

Слайд 16

Физиологическая регенерация происходит на разных уровнях: молекул (например, репарация ДНК) клеточных

Физиологическая регенерация происходит на разных уровнях:

молекул (например, репарация ДНК)
клеточных органоидов (например,

образование новых рибосом)
клеток (образование новых клеток путем деления)
тканей (например, рост эпителия матки в ходе менструального цикла)
органов (рога у оленей)
Слайд 17

По тому, как протекает регенерация, выделяют 3 типа тканей: Лабильные, или

По тому, как протекает регенерация, выделяют 3 типа тканей:

Лабильные, или обновляющиеся

(например, кровь, эпителиальная ткань). Регенерация идет путем постоянного деления клеток
Стабильные (печень, почка, кость, хрящ). Клетки обычно не делятся, но могут начать делиться в ответ на повреждение
Статичные (мозг, сердечная мышца, сетчатка глаза) не способны к делению, регенерация идет только на субклеточном уровне
Слайд 18

S G2 G1 M дифференцировка дифференцировка гибель гибель Вспомним понятия жизненного и митотического цикла клетки

S

G2

G1

M

дифференцировка

дифференцировка

гибель

гибель

Вспомним понятия жизненного и митотического цикла клетки

Слайд 19

Циклин Е Циклин Д Циклин А Циклин В Циклины – белки, регулирующие деление клетки

Циклин Е

Циклин Д

Циклин А

Циклин В

Циклины – белки, регулирующие деление клетки

Слайд 20

Лабильные, постоянно делящиеся клетки называют стволовыми (stem cells) Постоянно делятся Начинают

Лабильные, постоянно делящиеся клетки называют стволовыми (stem cells)

Постоянно делятся
Начинают дифферен-цироваться

Stem

по-английски – ствол, но также – происходить, вести свой род
Слайд 21

Стабильные клетки были известны еще древним Примером служит печень, клетки которой

Стабильные клетки были известны еще древним

Примером служит печень, клетки которой способны

вновь начать делиться, если необходимо

А какой древнегреческий герой изображен художником и что клюет ему орел?

Слайд 22

Статичные клетки не способны начать вновь делиться Примером служат нервные клетки

Статичные клетки не способны начать вновь делиться

Примером служат нервные клетки с

их сложными и разветвленными связями
Слайд 23

Репаративная регенерация Репаративная регенерация происходит в ответ на повреждение. Имеет те

Репаративная регенерация

Репаративная регенерация происходит в ответ на повреждение.
Имеет те же механизмы,

но идет активнее физиологической
Слайд 24

Виды повреждающих факторов Механические травмы (в том числе - хирургическое повреждение)

Виды повреждающих факторов

Механические травмы (в том числе - хирургическое повреждение)
Физические факторы

(излучение, ожоги, обморожение)
Химические вещества (лекарства, яды, спирт)
Биологические (вирусы и прочие паразиты)
Голодание
Прекращение кровоснабжения (инфаркт)
Слайд 25

Регенерация в ответ на повреждение может быть: Полная – структура восстанавливается

Регенерация в ответ на повреждение может быть:

Полная – структура восстанавливается полностью


Неполная
Типичная – восстанавливается то, что и было утрачено (гомоморфоз)
Атипичная (гетероморфоз) – структура отличается от исходной
Слайд 26

Основные способы репаративной регенерации Морфаллаксис – перегруппировка оставшихся клеток и восстановление

Основные способы репаративной регенерации

Морфаллаксис – перегруппировка оставшихся клеток и восстановление животного

в уменьшенном виде
Эпиморфоз – отрастание утраченного органа от раневой поверхности
Эндоморфоз – восстановление внутренних органов
Викарная гипертрофия – увеличение второго парного органа после удаления первого
Слайд 27

Регенерация путем морфаллаксиса у планарии и гидры

Регенерация путем морфаллаксиса у планарии и гидры

Слайд 28

Регенерация конечности после ампутации у саламандры – пример эпиморфоза

Регенерация конечности после ампутации у саламандры – пример эпиморфоза

Слайд 29

хрусталик (будет удален) радужка радужка Регенерация хрусталика у тритона (эпиморфоз) Последовательные

хрусталик (будет удален)

радужка

радужка

Регенерация хрусталика у тритона (эпиморфоз)

Последовательные стадии регенерации

пигментный и

зрительный слои сетчатки

А

Б

В

Г

Д

Е

Слайд 30

Эндоморфоз – регенерация внутренних органов Печень является одним из немногих органов,

Эндоморфоз – регенерация внутренних органов

Печень является одним из немногих органов, способных

восстанавливать первоначальный размер даже при сохранении всего лишь 25 % нормальной ткани.

Удаление ¾ печени у крысы в эксперименте

Слайд 31

Викарная гипертрофия – удаление парного органа ведет к увеличению оставшегося

Викарная гипертрофия – удаление парного органа ведет к увеличению оставшегося

Слайд 32

Регуляция регенерации сложна. В общем виде ее можно разделить на: Местную

Регуляция регенерации сложна. В общем виде ее можно разделить на:

Местную –

факторы роста тканей
Дистантную – нервная и гуморальная регуляция
Факторами внешней среды
Слайд 33

Пример местной регуляции: регенерация хрусталика амфибии (А – Г) тормозится, если

Пример местной регуляции: регенерация хрусталика амфибии (А – Г) тормозится, если

в глаз подсажен живой хрусталик (Д) и не тормозится при подсадке мертвого, парафинированного хрусталика (Е)

1 – радужка, 2 – хрусталик, 3 – регенерирующий хрусталик, 4 – роговица, 5 – парафинированный мертвый хрусталик, 6 – живой хрусталик

6

Слайд 34

Пример роли нервной системы Регенерация конечности у аксолотля (стадии В –

Пример роли нервной системы

Регенерация конечности у аксолотля (стадии В – Е)

происходит только на стороне, где сохранено нервное сплетение
Слайд 35

Пример роли факторов среды (в данном случае механического повреждения) Если у

Пример роли факторов среды (в данном случае механического повреждения)

Если у планарии

удалить половину, а на оставшуюся нанести насечки – появится несколько головных отделов

Если у планарии удалить половину, а на оставшуюся нанести насечки – появится несколько головных отделов

Слайд 36

Нарушение регенерации

Нарушение регенерации

Слайд 37

У рака есть глаза и усики Если глаз удаляется вместе с

У рака есть глаза и усики

Если глаз удаляется вместе с ганглием,

то регенерирует усик

усик

место удаленного глаза

нервные ганглии

глаз

Усик

глаз

Атипичная регенерация - гетероморфоз

Слайд 38

Атипичная регенерация печени: после сильного повреждения гепатоциты восстанавливаются медленнее, чем соединительная

Атипичная регенерация печени: после сильного повреждения гепатоциты восстанавливаются медленнее, чем соединительная

ткань – возникает цирроз

Нормальная печень

Цирроз печени (алкогольный или после гепатита)

Слайд 39

Механические причины – хвост ящерицы обломился не до конца; личинки трематод нарушили рост конечностей

Механические причины – хвост ящерицы обломился не до конца; личинки трематод

нарушили рост конечностей
Слайд 40

При псориазе отмечен избыток фактора роста эпидермиса – чешуйки слущиваются слишком быстро

При псориазе отмечен избыток фактора роста эпидермиса – чешуйки слущиваются слишком

быстро
Слайд 41

О некоторых современных подходах к регенерации и клеточных технологиях любезно согласился

О некоторых современных подходах к регенерации и клеточных технологиях любезно согласился

рассказать

заместитель директора по науке института биологии развития РАН
доктор биологических наук
Андрей Валентинович Васильев

после перерыва

Слайд 42

Немного о стволовых клетках

Немного о стволовых клетках

Слайд 43

В 1999 году журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим

В 1999 году журнал Science признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим

по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека».
Слайд 44

Александр Александрович Максимов (22 января (3 февраля) 1874, Санкт-Петербург — 4

Александр Александрович Максимов (22 января (3 февраля) 1874, Санкт-Петербург — 4 декабря

1928, Чикаго) — выдающийся российский учёный, гистолог и эмбриолог, член-корреспондент РАН.
Активное внедрение метода тканевых культур в России, разработка гипотезы о существовании «полибластов», экспериментально-научное обоснование унитарной теории кроветворения, введение в науку понятия о стволовых клетках — вот лишь немногие заслуги А. А. Максимова, на основе которых разрабатывается современная клеточная биология и регенеративная медицина не только в России, но и во всём мире.
Слайд 45

Виды стволовых клеток 1. тотипотентная стволовая клетка – зигота и бластомеры

Виды стволовых клеток

1. тотипотентная стволовая клетка – зигота и бластомеры первых

нескольких делений дробления - способна дать целый организм.
2. плюрипотентные (омнипотентные) стволовые клетки клетки эмбриобласта бластоцисты, способны дать все типы тканей
3. мультипотентные (бластные) стволовые клетки – незрелые клетки тканей (остеобласты, миобласты и др.)
4. унипотентные клетки тканей организма – дают только 1 тип клеток.

Эмбрио-нальные стволо-вые клетки

Неэмбрио-нальные стволо-вые клетки

Слайд 46

Эмбриональные стволовые клетки

Эмбриональные стволовые клетки

Слайд 47

Характеристики эмбриональных стволовых клеток Тотипотентность — способность образовывать любую из примерно

Характеристики эмбриональных стволовых клеток
Тотипотентность — способность образовывать любую из примерно 350 типов

клеток организма (у млекопитающих)
Хоуминг — способность стволовых клеток, при введении их в организм, находить зону повреждения и фиксироваться там, исполняя утраченную функцию
Теломеразная активность. При каждой репликации часть теломер утрачивается. В стволовых, половых и опухолевых клетках концы хромосом надстраиваются, то есть эти клетки способны проходить потенциально бесконечное количество клеточных делений, они бессмертны.
Слайд 48

Эмбриональные стволовые клетки имеют перспективы применения в регенеративной медицине и замещении

Эмбриональные стволовые клетки имеют перспективы применения в регенеративной медицине и замещении

поврежденных тканей. Но есть опасность их перерождения в раковые клетки.
Нембриональные стволовые клетки используются для терапии различных заболеваний уже сейчас.
Слайд 49

Потенциальные возможности применения стволовых клеток.

Потенциальные возможности применения стволовых клеток.

Слайд 50

Использование стволовых клеток в России Распоряжением Правительства РФ от 23 декабря

Использование стволовых клеток в России
Распоряжением Правительства РФ от 23 декабря 2009 г.

№ 2063-р Минздравосцразвития России, Минпромторгу России и Минобрнауки России поручено до конца 2010 г. разработать и представить на рассмотрение в Государственную думу РФ проект закона «О применении биомедицинских технологий в медицинской практике», регламентирующего медицинское применение стволовых клеток, как одной из биомедицинских технологий.