1. Augimo veiksniai(makrofagai, limfocitai, fibroblastai, trombocitai ir kt.) – proliferacijos skatinimas ir apoptozės ribojimas.

2. Keylons– glikoproteinų audinių augimo inhibitoriai.

3. Fibronektinas - fibroblastų chemoatraktantas.

4. Lamininas-pagrindinis bazinių membranų lipnus baltymas.

5. Syndekan- integruotas proteoglikanas ląstelių membranos, jungiasi su kolagenu, fibronektinu ir trombospondinu.

6. Trombospondinas– glikoproteinas, sudaro kompleksus su sindekanu, kolagenu ir heparinu, vaidina svarbų vaidmenį surinkime kaulinis audinys.

Biologiškai aktyvių medžiagų (BAS) poveikio formavimas ir įgyvendinimas yra viena iš pagrindinių uždegimo grandžių. BAS užtikrina natūralų uždegimo vystymąsi, jo bendrųjų ir vietinių apraiškų formavimąsi, taip pat uždegimo baigtį. Štai kodėl biologiškai aktyvios medžiagos dažnai vadinamos „uždegiminiai mediatoriai“.

Uždegimo mediatoriai- tai vietiniai cheminiai signalai, kurie susidaro, išsiskiria arba suaktyvėja uždegimo vietoje, veikia ir sunaikinami taip pat vietoje. Uždegimo mediatoriai (mediatoriai) suprantami biologiškai veikliosios medžiagos, atsakingi už tam tikrų uždegiminių reiškinių atsiradimą ar palaikymą, pavyzdžiui, padidėjusį kraujagyslių pralaidumą, emigraciją ir kt.

Tai tos pačios medžiagos, kurios normalios organizmo veiklos sąlygomis susidaro įvairiuose organuose ir audiniuose fiziologinėmis koncentracijomis ir yra atsakingos už funkcijų reguliavimą ląstelių ir audinių lygiu. Uždegimo metu, būdamos lokaliai išsiskiriančios (dėl ląstelių ir skystos terpės aktyvavimo) dideliais kiekiais, jos įgyja naują kokybę – uždegimo mediatorius. Beveik visi mediatoriai taip pat yra uždegimo moduliatoriai, t. y. jie gali padidinti arba sumažinti uždegiminių reiškinių sunkumą. Taip yra dėl jų įtakos sudėtingumo ir sąveikos su ląstelėmis, gaminančiomis šias medžiagas, ir tarpusavyje. Atitinkamai, mediatoriaus poveikis gali būti adityvus (adityvus), stiprinantis (sinerginis) ir silpninantis (antagonistinis), o mediatorių sąveika galima jų sintezės, sekrecijos ar poveikio lygmenyje.

Tarpininko ryšys yra pagrindinis uždegimo patogenezėje. Jis koordinuoja daugelio ląstelių – uždegimo efektorių – sąveiką, ląstelių fazių kaitą uždegimo vietoje. Atitinkamai, uždegimo patogenezę galima įsivaizduoti kaip kelių tarpląstelinių sąveikų grandinę, kurią reguliuoja uždegimo mediatoriai-moduliatoriai.

Uždegiminiai mediatoriai lemia pakitimų procesų (įskaitant medžiagų apykaitos, fizikinių ir cheminių parametrų, struktūros ir funkcijos pokyčius) vystymąsi ir reguliavimą, kraujagyslių reakcijų vystymąsi, skysčių išsiskyrimą ir kraujo ląstelių emigraciją, fagocitozę, proliferaciją ir reparacinius procesus uždegimo vietoje.

Dauguma tarpininkų daro savo biologines funkcijas specifiškai veikiantys tikslinių ląstelių receptorius. Tačiau kai kurie iš jų turi tiesioginį fermentinį arba toksinį aktyvumą (pvz., lizosomų hidrolazės ir reaktyvieji deguonies radikalai). Kiekvieno mediatoriaus funkcijas reguliuoja atitinkami inhibitoriai.

Kraujo plazma ir uždegiminės ląstelės gali būti uždegimo mediatorių šaltiniai. Atsižvelgiant į tai, išskiriamos 2 didelės uždegimo mediatorių grupės: humoralinis ir ląstelinis. Humoralus

tarpininkus daugiausia atstovauja polipeptidai, kurie nuolat cirkuliuoja kraujyje neaktyvios būsenos ir yra sintetinami daugiausia kepenyse. Šie tarpininkai sudaro vadinamuosius "kraujo plazmos sarginė polisistema". Ląstelių tarpininkai gali būti sintetinami de novo (pvz., arachidono rūgšties metabolitai) arba išsiskiria iš ląstelių atsargų (pvz., histaminas). Ląstelių tarpininkų šaltiniai uždegimo vietoje daugiausia yra makrofagai, neutrofilai ir bazofilai.

Iš humoralinių uždegimo mediatorių svarbiausi yra komplemento dariniai. Tarp beveik 20 skirtingų baltymų, susidarančių komplemento aktyvacijos metu, jo fragmentai C5a, C3a, C3b ir C5b-C9 kompleksas yra tiesiogiai susiję su uždegimu. Tuo pačiu metu C5a ir, kiek mažesniu mastu, C3a yra ūminio uždegimo mediatoriai. C3b opsonizuoja patogeninį agentą ir atitinkamai skatina imuninę adheziją bei fagocitozę. C5b-C9 kompleksas yra atsakingas už mikroorganizmų ir patologiškai pakitusių ląstelių lizę. Komplemento šaltinis yra kraujo plazma ir, kiek mažesniu mastu, audinių skystis. Padidėjęs plazmos komplemento aprūpinimas audiniu yra vienas iš svarbių eksudacijos tikslų. C5a, susidaręs iš jo plazmoje ir audinių skystyje, veikiant karboksipeptidazei N, C5a des Arg ir C3a padidina pokapiliarinių venulių pralaidumą. Tuo pačiu metu C5a ir C3a, būdami anafilatoksinai (t.y. histamino išlaisvintojai iš putliųjų ląstelių), didina pralaidumą tiek tiesiogiai, tiek netiesiogiai per histaminą.C5a des Arg poveikis nesusijęs su histaminu, o priklausomas nuo neutrofilų, t.y. , ji atliekama dėl pralaidumo faktorių, išsiskiriančių iš polimorfonuklearinių granulocitų – lizosomų fermentų ir nefermentinių katijoninių baltymų, aktyvių deguonies metabolitų. Be to, C5a ir C5a des Arg pritraukia neutrofilus. Priešingai, C3a praktiškai neturi chemotaktinių savybių. Aktyvūs komplemento komponentai išskiria ne tik histaminą ir granulocitų produktus, bet ir interjaukiną-1, prostaglandinus, leukotrienus, trombocitus aktyvinantį faktorių ir sinergiškai sąveikauja su prostaglandinais ir medžiaga P.

Kinins- vazoaktyvūs peptidai, susidarantys iš kininogenų (alfa2-globulinų) veikiant kallikreinams plazmoje (nonapeptidinis bradikininas) ir audinių skystyje (dekapeptidas lizilbradikininas arba kallidinas). Kallikreino ir kinino sistemos aktyvavimo veiksnys yra Hageman faktoriaus (XII kraujo krešėjimo faktoriaus) aktyvavimas audinių pažeidimo metu, kuris paverčia prekallikreinus kallikreinais.

Kininai tarpininkauja arteriolių išsiplėtimui ir padidina venų pralaidumą, sutraukdami endotelio ląsteles. Jie sutraukia lygiuosius venų raumenis ir padidina intrakapiliarinį bei veninį spaudimą. Kininai slopina neutrofilų emigraciją, moduliuoja makrofagų pasiskirstymą, skatina T limfocitų migraciją ir mitogenezę bei limfokinų sekreciją. Jie taip pat sustiprina fibroblastų proliferaciją ir kolageno sintezę, todėl gali būti svarbūs reparaciniams reiškiniams ir lėtinio uždegimo patogenezei.

Vienas reikšmingiausių kininų padarinių yra refleksų suaktyvinimas dirginant galūnes. jutimo nervai ir taip tarpininkauja uždegiminiam skausmui. Kininai sukelia arba sustiprina histamino išsiskyrimą iš putliųjų ląstelių ir daugelio ląstelių tipų prostaglandinų sintezę, todėl kai kurie pagrindiniai jų poveikiai – vazodilatacija, lygiųjų raumenų susitraukimas, skausmas – yra susiję su kitų mediatorių, ypač prostaglandinų, išsiskyrimu.

Hagemano faktoriaus suaktyvinimas skatina ne tik kinino susidarymo procesą, bet ir kraujo krešėjimą bei fibrinolizę. Tokiu atveju susidaro tarpininkai, tokie kaip fibrinopeptidai ir fibrino skilimo produktai, kurie yra galingi hemattraktantai. Be to, fibrinolizė ir kraujo krešulių susidarymas pažeidimo kraujagyslėse yra būtini tiek patologiniam, tiek apsauginiam uždegimo reiškiniui.

Iš ląstelių tarpininkų pagrindinis interesas yra eikozanoidai nes greičiausiai jie yra centrinis uždegiminės reakcijos tarpininkas. Tai patvirtina ilgalaikis eikozanoidų gamybos palaikymas pažeidime, glaudus jų ryšys su pagrindinis įvykis uždegiminis procesas- leukocitų infiltracija, stiprus priešuždegiminis jų sintezės inhibitorių poveikis.

Pagrindinį vaidmenį eikozanoidų gamyboje uždegimo vietoje atlieka leukocitai, ypač monocitai ir makrofagai, nors juos, pastaruosius stimuliuojant, formuoja beveik visų tipų branduolinės ląstelės. Uždegimo vietoje vyraujantys eikozanoidai beveik visada yra prostaglandinas (PG) E2, leukotrienas (LT) B4 ir 5-hidroksieikozatetraeno rūgštis (5-HETE). Taip pat susidaro tromboksanas (Tx) A2, PGF2alfa, PGD2, prostaciklinas (PG12), LTC4, LTD4, LTE4 ir kiti GETE, nors ir mažesniais kiekiais.

Pagrindinis eikozanoidų poveikis uždegimui yra jų poveikis leukocitams. PG, Tx ir ypač LT yra galingi hemattraktantai, todėl vaidina svarbų vaidmenį leukocitų infiltracijos savireguliacijos mechanizmuose. Patys PG nepadidina kraujagyslių pralaidumo, tačiau, būdami stiprūs kraujagysles plečiantys vaistai, padidina hiperemiją ir, atitinkamai, eksudaciją. LTS4, JITD4, LTE4 padidina kraujagyslių pralaidumą tiesiogiai susitraukdami endotelio ląsteles, o LTV4 veikia kaip nuo neutrofilų priklausomas tarpininkas. PG ir LT yra svarbūs uždegiminio skausmo genezėje. Tuo pačiu metu PGE2, neturėdamas tiesioginio skausmo poveikio, padidina aferentinių skausmo nervų galūnių receptorių jautrumą bradikininui ir histaminui. PGE2 yra stiprus karščiavimą mažinantis agentas, o karščiavimą uždegimo metu iš dalies gali sukelti jo išsiskyrimas. PG vaidina pagrindinį vaidmenį moduliuojant uždegiminį procesą, vykdant dvikryptį leukocitų eksudacijos, emigracijos ir degranuliacijos bei fagocitozės reguliavimą. Pavyzdžiui, PGE gali sustiprinti histamino ar bradikinino sukeltos edemos vystymąsi, o PGF2alfa, priešingai, gali ją susilpninti. Panašus ryšys tarp PGE ir PGF2alfa taip pat taikomas leukocitų emigracijai.

Ypač Platus pasirinkimas sąveika su kitais uždegimo mediatoriais būdinga RT. Jie sinergiškai sąveikauja su bronchų spazmu su histaminu, acetilcholinu, PG ir Tx ir skatina PG ir Tx išsiskyrimą. Moduliacinė eikozanoidų funkcija atliekama keičiant ciklinių nukleotidų santykį ląstelėse.

Šaltiniai histaminas yra bazofilai ir putliosios ląstelės. Serotoninas(neurotransmiteris) žmonėms, be nedidelio kiekio putliosiose ląstelėse, jo taip pat yra trombocituose ir enterochromafino ląstelėse. Dėl greito išsiskyrimo putliųjų ląstelių degranuliacijos metu , gebėjimas pakeisti mikrokraujagyslių spindį ir sukelti tiesioginį venulių endotelio ląstelių susitraukimą, histaminas ir serotoninas yra laikomi pagrindiniais pradinių mikrocirkuliacijos sutrikimų tarpininkais ūminio uždegimo židinyje ir tiesioginėje padidėjusio kraujagyslių pralaidumo fazėje. Histaminas atlieka dvejopą vaidmenį tiek kraujagyslėse, tiek ląstelėse. Per H2 receptorius plečia arterioles, o per H1 receptorius sutraukia venules ir taip padidina intrakapiliarinį spaudimą. Per Hi receptorius histaminas stimuliuoja, o per Hg receptorius stabdo leukocitų emigraciją ir degranuliaciją. Esant normaliai uždegimo eigai, histaminas daugiausia veikia per neutrofilų Hg receptorius, ribodamas jų funkcinį aktyvumą, ir per Hi receptorius monocituose, juos stimuliuodamas. Taigi, be priešuždegiminio poveikio kraujagyslėms, jis turi ir priešuždegiminį ląstelinį poveikį. Serotoninas taip pat stimuliuoja monocitus uždegimo vietoje. Histaminas vykdo dvikryptį fibroblastų proliferacijos, diferenciacijos ir funkcinio aktyvumo reguliavimą, todėl gali būti svarbus reparaciniams reiškiniams. Moduliuojantį histamino poveikį taip pat skatina cikliniai nukleotidai.

Kalbant apie biogeninių aminų sąveiką uždegimo vietoje, žinoma, kad histaminas per Hi receptorius gali sukelti arba sustiprinti prostaglandinų sintezę, o per Na receptorius – slopinti. Biogeniniai aminai sąveikauja tiek tarpusavyje, tiek su bradikininu, nukleotidais ir nukleozidais bei medžiaga P, kad padidintų kraujagyslių pralaidumą. Kraujagysles plečiantis histamino poveikis sustiprinamas kartu su acetilcholinu, serotoninu ir bradikininu.

Pagrindinis šaltinis lizosomų fermentai uždegimo židinyje yra fagocitai – granulocitai ir monocitai-makrofagai. Nepaisant didžiulės fagocitozės svarbos uždegimo patogenezėje, fagocitai pirmiausia yra mobilūs tarpląsteliniu būdu išskiriamų tarpininkų-moduliatorių nešėjai. Lizosomų turinys išsiskiria jų chemotaksinės stimuliacijos, migracijos, fagocitozės, pažeidimo ir mirties metu. Pagrindiniai žmogaus lizosomų komponentai yra neutralios proteinazės - elastazė, katepsinas G ir kolagenazės, esančios pirminėse, azurofilinėse, neutrofilų granulėse. Antimikrobinės apsaugos procesuose, įskaitant uždegimą, proteinazės laikomos „antros eilės“ veiksniais po nuo deguonies priklausančių (mieloperoksidazės – vandenilio peroksido) ir nuo deguonies nepriklausomų mechanizmų, tokių kaip laktoferinas ir lizocimas. Jie daugiausia atlieka jau nužudytų mikroorganizmų lizę. Pagrindinis proteinazių poveikis yra uždegiminių reiškinių, įskaitant savo audinių pažeidimus, tarpininkavimas ir moduliavimas. Proteinazių tarpininkas ir moduliacinis poveikis pasireiškia kraujagyslių pralaidumui, emigracijai ir fagocitozei.

Kraujagyslių pralaidumas, veikiant lizosomų fermentams, padidėja dėl subendotelinės matricos lizės, endotelio ląstelių retėjimo ir suskaidymo, kartu su kraujavimu ir tromboze. Lizosomų fermentai, sudarydami ar skaidydami svarbiausias chemotaktines medžiagas, yra leukocitų infiltracijos moduliatoriai. Visų pirma, tai susiję su komplemento sistemos ir kallikreino-kinino komponentais.

Lizosomų fermentai, priklausomai nuo jų koncentracijos, patys gali sustiprinti arba slopinti neutrofilų migraciją. Kalbant apie fagocitozę, neutralios proteinazės taip pat turi tam tikrą poveikį. Ypač elastazė gali sudaryti opsoniną C3b; C3b taip pat svarbus dalelių sukibimui su neutrofilų paviršiumi. Vadinasi, pats neutrofilas yra fagocitozės stiprinimo mechanizmas. Tiek katepsinas G, tiek elastazė padidina neutrofilų membranos Fc receptoriaus afinitetą imunoglobulino kompleksams ir atitinkamai padidina dalelių įsisavinimo efektyvumą.

Taip pat dėl ​​lizosomų fermentų gebėjimo aktyvuoti komplemento sistemą, kalikreino-kininą, krešėjimą ir fibrinolizę bei išlaisvinti citokinus ir limfokinus, uždegimas vystosi ir ilgą laiką savaime išsilaiko.

Svarbiausias turtas nefermentiniai katijoniniai baltymai, Esantis tiek azurofilinėse, tiek specifinėse neutrofilų granulėse, yra jų didelės mikrobicidinės savybės. Šiuo atžvilgiu jie sąveikauja su mieloperoksidazės – vandenilio peroksido sistema. Katijoniniai baltymai adsorbuojami ant neigiamo krūvio bakterijų ląstelės membranos per elektrostatinę sąveiką. Dėl to sutrinka membranos pralaidumas ir struktūra, įvyksta mikroorganizmo mirtis, o tai yra būtina sąlyga vėlesnei veiksmingai lizosomų proteinazių lizei. Ekstraląsteliniai katijoniniai baltymai tarpininkauja padidėjusiam kraujagyslių pralaidumui (daugiausia skatinant putliųjų ląstelių degranuliaciją ir histamino išsiskyrimą), adheziją ir leukocitų emigraciją.

Pagrindinis šaltinis citokinų(monokinai) uždegimo metu stimuliuojami monocitai ir makrofagai. Be to, šiuos polipeptidus gamina neutrofilai, limfocitai, endotelio ir kitos ląstelės. Labiausiai ištirti citokinai yra interleukinas-1 (IL-1) ir naviko nekrozės faktorius (TNF). Citokinai padidina kraujagyslių pralaidumą (priklausomai nuo neutrofilų), leukocitų adheziją ir emigraciją. Kartu su priešuždegiminėmis savybėmis citokinai taip pat gali būti svarbūs tiesioginei kūno apsaugai, skatinant neutrofilus ir monocitus naikinti, absorbuoti ir virškinti įsiveržusius mikroorganizmus, taip pat sustiprinti fagocitozę opsonizuodami patogeninį agentą.

Skatindami žaizdų valymą, ląstelių dauginimąsi ir diferenciaciją, citokinai sustiprina reparacinius procesus. Be to, jie gali tarpininkauti audinių naikinimui (kremzlės matricos degradacijai ir kaulų rezorbcijai) ir taip atlikti ligų patogenezę. jungiamasis audinys, ypač reumatoidinis artritas.

Citokinų veikimas taip pat sukelia daugybę medžiagų apykaitos reiškinių, kuriais grindžiami bendrieji uždegimo pasireiškimai – karščiavimas, mieguistumas, anoreksija, medžiagų apykaitos pokyčiai, hepatocitų stimuliavimas, kad padidėtų baltymų sintezė. ūminė fazė, kraujo sistemos suaktyvinimas ir kt.

Citokinai sąveikauja tarpusavyje, su prostaglandinais, neuropeptidais ir kitais mediatoriais.

Uždegimo mediatoriai taip pat apima keletą limfokinai- polipeptidai, kuriuos gamina stimuliuojami limfocitai. Labiausiai ištirti limfokinai, moduliuojantys uždegiminį atsaką, yra makrofagus slopinantis faktorius, makrofagus aktyvuojantis faktorius ir interleukinas-2. Limfokinai koordinuoja neutrofilų, makrofagų ir limfocitų sąveiką, taip reguliuojant uždegiminį atsaką kaip visumą.

Aktyvūs deguonies metabolitai, Visų pirma, laisvieji radikalai – superoksido anijonų radikalas, hidroksilo radikalas HO, perhidroksilas dėl vieno ar kelių nesuporuotų elektronų buvimo jų išorinėje orbitoje turi padidėjusį reaktyvumą su kitomis molekulėmis ir dėl to turi didelį destrukcinį potencialą, kuris yra svarbus uždegimo patogenezė. Laisvųjų radikalų, taip pat kitų iš deguonies gaunamų uždegimo mediatorių ir moduliatorių – vandenilio peroksido (H 2 0 2), vienetinio deguonies (f0 2), hipochlorido (HOC1) šaltinis yra: fagocitų kvėpavimo sprogimas juos stimuliuojant, arachidono rūgšties kaskados eikozanoidų susidarymo procese, fermentiniai procesai endoplazminiame tinkle ir peroksisomose, mitochondrijose, citozolyje, taip pat mažų molekulių, tokių kaip hidrochinonai, leukoflavinai, katecholaminai ir kt., autoksidacija.

Aktyvių deguonies metabolitų vaidmuo uždegime yra, viena vertus, padidinti fagocitų baktericidinį gebėjimą ir, kita vertus, atlikti jų tarpininko ir moduliavimo funkcijas. Aktyvių deguonies metabolitų tarpininko vaidmenį lemia jų gebėjimas sukelti lipidų peroksidaciją, baltymų, angliavandenių oksidaciją ir nukleino rūgščių pažeidimą. Šiais molekuliniais pokyčiais grindžiami uždegimui būdingi aktyvių deguonies metabolitų sukeliami reiškiniai – padidėjęs kraujagyslių pralaidumas (dėl endotelio ląstelių pažeidimo), fagocitų stimuliacija.

Moduliuojantis vaidmuo , aktyvūs deguonies metabolitai gali būti tiek stiprinant uždegiminius reiškinius (skatinant fermentų išsiskyrimą ir sąveikaujant su jais pažeidžiant audinius; ne tik inicijuoja, bet ir moduliuoja arachidono rūgšties kaskadą), tiek ir priešuždegiminį poveikį (dėl lizosomų inaktyvavimo). hidrolazės ir kiti uždegimo mediatoriai).

Reaktyvieji deguonies metabolitai yra svarbūs palaikant lėtinį uždegimą.

Taip pat yra uždegimo mediatoriai ir moduliatoriai neuropeptidai- medžiagos, kurias C skaidulos išskiria aktyvinant multimodalinių nociceptorių uždegiminį agentą, kurie atlieka svarbų vaidmenį aksonų refleksų atsiradimui pirminių aferentinių (jautrių) neuronų galinėse šakose. Labiausiai ištirta medžiaga P, su kalcitonino genu susijęs peptidas, neurokininas A. Neuropeptidai didina kraujagyslių pralaidumą, o šį gebėjimą daugiausia lemia mediatoriai, gaunami iš putliųjų ląstelių. Tarp nemielinizuotų nervų ir putliųjų ląstelių yra membraniniai kontaktai, užtikrinantys ryšį su centriniu nervų sistema su uždegimo židiniu.

Neuropeptidai sąveikauja sinergiškai, didindami kraujagyslių pralaidumą tiek tarpusavyje, tiek su histaminu, bradikininu, C5a, trombocitus aktyvinančiu faktoriumi, leukotrienu B4; antagonistiškai – su ATP ir adenozinu. Jie taip pat stiprina neutrofilų susikaupimą ir citotoksinę funkciją bei stiprina neutrofilų sukibimą su venulių endoteliu. Be to, neuropeptidai padidina nociceptorių jautrumą įvairių mediatorių, ypač prostaglandino E2 ir prostaciklino, veikimui, todėl dalyvauja uždegiminio skausmo malšinime.

Be minėtų medžiagų, uždegimo mediatoriai taip pat apima acetilcholis ir katecholaminai, išsiskiria stimuliuojant choliną ir adrenergines struktūras. Acetilcholinas sukelia vazodilataciją ir vaidina vaidmenį arterinės hiperemijos aksonų refleksiniame mechanizme uždegimo metu. Norepinefrinas ir adrenalinas slopina kraujagyslių pralaidumo augimą, daugiausia veikdami kaip uždegimo moduliatoriai.

. II skyrius
Ląstelių dauginimasis. Problemos ląstelių proliferacija medicinoje.
2.1. Ląstelės gyvavimo ciklas.
Ląstelių teorija teigia, kad ląstelės atsiranda iš ląstelių dalijant originalą. Ši padėtis neleidžia susidaryti ląstelių iš neląstelinės medžiagos. Ląstelių dalijimasis vyksta prieš jų chromosomų aparato dauginimąsi, DNR sintezę tiek eukariotuose, tiek prokariotiniuose organizmuose.

Laikas, per kurį ląstelė egzistuoja nuo dalijimosi iki dalijimosi, vadinamas ląstele arba gyvavimo ciklu. Jo dydis labai skiriasi: bakterijoms – 20–30 min., batui – 1–2 kartus per dieną, amebai – apie 1,5 paros. Daugialąstės ląstelės taip pat turi skirtingų gebėjimųį padalijimą. Ankstyvoje embriogenezėje jie dažnai dalijasi, o suaugusiame organizme didžiąja dalimi praranda šį gebėjimą, kai jie tampa specializuoti. Tačiau net ir pilnai išsivysčiusiame organizme daugelis ląstelių turi dalytis, kad pakeistų susidėvėjusias ląsteles, kurios nuolat šlifuoja, ir galiausiai reikia naujų ląstelių, kad užgytų žaizdas.

Todėl kai kuriose ląstelių populiacijose dalijimasis turi vykti visą gyvenimą. Atsižvelgiant į tai, visas ląsteles galima suskirstyti į tris kategorijas:

1. Gimus vaikui, nervinės ląstelės pasiekia labai specializuotą būseną, praranda gebėjimą daugintis.Ontogenezės metu jų skaičius nuolat mažėja. Ši aplinkybė taip pat turi vieną gera pusė; jei nervinės ląstelės dalijasi, tada aukščiau nervų funkcijos(atmintis, mąstymas) būtų sutrikęs.

2. Dar viena ląstelių kategorija taip pat labai specializuota, tačiau dėl nuolatinio šveitimo jas keičia naujos ir šią funkciją atlieka tos pačios linijos ląstelės, bet dar nespecializuotos ir nepraradusios gebėjimo dalytis. Šios ląstelės vadinamos atsinaujinančiomis ląstelėmis. Pavyzdys yra nuolat atnaujinamos žarnyno epitelio ląstelės, kraujodaros ląstelės. Iš nespecializuotų gali susidaryti net kaulinio audinio ląstelės (tai galima pastebėti reparatyviosios kaulų lūžių regeneracijos metu). Nespecializuotų ląstelių populiacijos, kurios išlaiko gebėjimą dalytis, paprastai vadinamos kamieninėmis ląstelėmis.

3. Trečioji ląstelių kategorija yra išimtis, kai labai specializuotos ląstelės tam tikromis sąlygomis gali patekti į mitozinį ciklą. Mes kalbame apie ląsteles, kurių gyvenimo trukmė yra ilga ir kuriose po visiško augimo ląstelių dalijimasis vyksta retai. Pavyzdys yra hepatocitai. Bet jei iš eksperimentinio gyvūno pašalinama 2/3 kepenų, mažiau nei per dvi savaites jos atkuriamos iki ankstesnio dydžio. Tokios pat yra ir liaukų ląstelės, gaminančios hormonus: normaliomis sąlygomis tik kelios iš jų sugeba daugintis, o pakitusiomis sąlygomis dauguma gali pradėti dalytis.

Ląstelių ciklas reiškia pakartotinį nuoseklių įvykių pasikartojimą per tam tikrą laikotarpį. Paprastai cikliniai procesai grafiškai vaizduojami kaip apskritimai.

Ląstelių ciklas yra padalintas į dvi dalis: mitozę ir intervalą tarp vienos mitozės pabaigos ir kitos – tarpfazės pradžios. Autoradiografijos metodas leido nustatyti, kad tarpfazėje ląstelė ne tik atlieka savo specializuotas funkcijas, bet ir sintetina DNR. Šis tarpfazės laikotarpis vadinamas sintetiniu (S). Jis prasideda maždaug po 8 valandų po mitozės ir baigiasi po 7-8 valandų. Intervalas tarp S periodo ir mitozės buvo vadinamas presintetiniu (G1 – 4 val.) pasibaigus sintetiniam periodui, prieš pačią mitozę – postsintetiniu (G2). vyksta maždaug per valandą.

Taigi plieno elementų cikle yra keturi etapai; mitozė, G1 periodas, S periodas, G2 periodas.

DNR padvigubėjimo tarpfazėje fakto nustatymas reiškia, kad jo metu ląstelė negali atlikti specializuotų funkcijų, ji užsiima statyba. ląstelių struktūros, statybinių medžiagų, užtikrinančių dukterinių ląstelių augimą, sintezę, pačios mitozės metu išeikvojamos energijos kaupimą, specifinių DNR replikacijos fermentų sintezę. Todėl tarpfazės ląstelės, kad atliktų genetinės programos nustatytas funkcijas (taptų labai specializuotos), turi laikinai arba visam laikui palikti ciklą per G0 laikotarpį arba likti pratęstame G1 (jokių reikšmingų ląstelių būklės skirtumų). buvo pažymėti G0 ir G1 laikotarpiai, nes iš G0 ląstelių galima grįžti ciklo metu). Ypač reikėtų pažymėti, kad daugialąsčiuose brandžiuose organizmuose dauguma ląstelių yra G0 periode.

Kaip jau minėta, ląstelių skaičiaus padidėjimas atsiranda tik dėl pirminės ląstelės dalijimosi, prieš kurį prasideda tikslaus genetinės medžiagos, DNR molekulių, chromosomų dauginimosi fazė.

Mitozinis dalijimasis apima naujas ląstelių būsenas: interfazinės, dekondensuotos ir jau reduplikuotos chromosomos pereina į kompaktišką mitozinių chromosomų formą, susidaro achromatinis mitozinis aparatas, kuris dalyvauja chromosomų pernešime, chromosomos nukrypsta į priešingus polius ir vyksta citokinezė. Netiesioginio padalijimo procesas paprastai skirstomas į šias pagrindines fazes: profazę, metafazę, anafazę ir telofazę. Padalijimas yra sąlyginis, nes mitozė yra nuolatinis procesas, o fazių kaita vyksta palaipsniui. Vienintelė fazė, turinti tikrą pradžią, yra anafazė, kurioje

chromosomos pradeda atsiskirti. Atskirų fazių trukmė yra skirtinga (vidutiniškai profazė ir telofazė - 30-40", anafazė ir metafazė - 7-15"). Mitozės pradžioje žmogaus ląstelėje yra 46 chromosomos, kurių kiekviena susideda iš 2 identiškų puselių – chromatidų (chromatidė dar vadinama S-chromosoma, o iš 2 chromatidų susidedanti chromosoma – d-chromosoma).

Vienas ryškiausių reiškinių, stebimų mitozėje, yra verpstės susidarymas. Jis užtikrina d-chromosomų išsirikiavimą vienoje plokštumoje, ląstelės viduryje, ir S-chromosomų judėjimą į polius. Verpstę sudaro ląstelės centro centrioliai. Citoplazmoje iš baltymo tubulino susidaro mikrovamzdeliai.

G1 periode kiekvienoje ląstelėje yra po dvi centrioles; pereinant prie G2 periodo, šalia kiekvieno centriolės susidaro dukterinė centriolė ir iš viso susidaro dvi poros.

Profazėje viena centriolių pora pradeda judėti į vieną polių, kita - į kitą.

Tarp centriolių porų vienas kito link pradeda formuotis tarppolių ir chromosomų mikrotubulių rinkinys.

Profazės pabaigoje branduolinė membrana suyra, branduolys nustoja egzistuoti, chromosomos (d) spirale, verpstė pasislenka į ląstelės vidurį ir d-chromosomos atsiduria tarpuose tarp veleno mikrotubulių.

Profazės metu D chromosomos kondensuojasi iš į siūlus panašių struktūrų į strypo formos. (d-chromosomų trumpėjimas ir sustorėjimas kurį laiką tęsiasi metafazėje, dėl to metafazės d-chromosomos turi pakankamą tankį. Chromosomose aiškiai matomas centromeras, atskiriantis jas į lygias arba nelygūs pečiai, susidedantis iš 2 greta esančių S-chromosomų (chromatidžių). Anafazės pradžioje S chromosomos (chromatidės) pradeda judėti iš pusiaujo plokštumos į ašigalius. Anafazė prasideda kiekvienos chromosomos centromerinės srities padalijimu, dėl kurio kiekvienos d chromosomos dvi S chromosomos yra visiškai atskirtos viena nuo kitos. Dėl šios priežasties kiekviena dukterinė ląstelė gauna identišką 46 S chromosomų rinkinį. Po centromerų atskyrimo viena 92 ​​S chromosomų pusė pradeda judėti link vieno poliaus, kita pusė – link kito.

Iki šiol tiksliai nenustatyta, kokiomis jėgomis vyksta chromosomų judėjimas į polius. Yra keletas versijų:

1. Verpstelyje yra aktino turinčių gijų (taip pat kitų raumenų baltymų), gali būti, kad ši jėga sukuriama taip pat, kaip raumenų ląstelės.

2. Chromosomų judėjimą sukelia chromosomų mikrovamzdelių slydimas ištisiniais (tarppoliais) priešingo poliškumo mikrovamzdeliais (McItosh, 1969, Margolis, 1978).

3. Chromosomų judėjimo greitis reguliuojamas kinetochorų mikrovamzdeliais, užtikrinančiais tvarkingą chromatidžių atskyrimą. Labiausiai tikėtina, kad visi išvardyti mechanizmai, leidžiantys pasiekti matematiškai tikslų paveldimos medžiagos pasiskirstymą dukterinėms ląstelėms, bendradarbiauja.

Anafazės pabaigoje ir telofazės pradžioje pailgos ląstelės viduryje pradeda formuotis susiaurėjimas, susidaro vadinamoji skilimo vaga, kuri, eidama gilyn, padalija ląstelę į dvi dukterines ląsteles. Aktino gijos dalyvauja formuojant vagą. Tačiau vagai gilėjant, ląstelės yra sujungtos viena su kita mikrotubulių pluoštu, vadinamu viduriniu kūnu, o likusi dalis tam tikrą laiką yra tarpfazėje. Lygiagrečiai su citokineze, kiekviename poliuje chromosomų susiskaldymas vyksta atvirkštine tvarka nuo chromosomų iki nukleosomų lygio. Galiausiai paveldima medžiaga įgauna chromatino gumulėlių pavidalą, sandariai supakuotą arba dekondensuotą. Vėl susidaro branduolys, branduolio apvalkalas, juos supantis chromatinas ir karioplazma. Taigi dėl mitozinio ląstelių dalijimosi naujai susidariusios dukterinės ląstelės yra identiškos viena kitai ir yra motininės ląstelės kopija, kuri yra svarbi tolesniam ląstelių ir audinių augimui, vystymuisi ir diferenciacijai.
2.2. Mitozinio aktyvumo reguliavimo mechanizmas
Ląstelių skaičiaus palaikymas tam tikrame pastoviame lygyje užtikrina bendrą homeostazę. Pavyzdžiui, raudonųjų kraujo kūnelių ir baltųjų kraujo kūnelių skaičius Sveikas kūnas palyginti stabilios, nepaisant to, kad šios ląstelės miršta, jos nuolat pasipildo. Todėl naujų ląstelių susidarymo greitis turi būti reguliuojamas taip, kad jis atitiktų greitį, kuriuo jos miršta.

Norint palaikyti homeostazę, būtina, kad skirtingų specializuotų ląstelių skaičius organizme ir jų turimos atlikti funkcijos būtų kontroliuojami įvairių reguliavimo mechanizmų, kurie visa tai palaiko stabilią.

Daugeliu atvejų ląstelėms duodamas signalas, kad reikia padidinti savo funkcinį aktyvumą, todėl gali tekti padidinti ląstelių skaičių. Pavyzdžiui, jei Ca kiekis kraujyje sumažėja, tada prieskydinės liaukos ląstelės padidina hormono sekreciją, o kalcio kiekis pasiekia normalų. Bet jei gyvūno racione trūksta kalcio, papildoma hormono gamyba nepadidins šio elemento kiekio kraujyje. Šiuo atveju ląstelės Skydliaukė pradeda intensyviai dalytis, todėl jų skaičiaus padidėjimas dar labiau padidina hormonų sintezę. Taigi, sumažėjus tam tikrai funkcijai, gali padidėti šias funkcijas atliekančių ląstelių populiacija.

Žmonėms, atsidūrusiems aukštuose kalnuose, staigiai padidėja raudonųjų kraujo kūnelių skaičius (mažesniame nei 02 aukštyje), kad organizmas būtų aprūpintas reikiamu deguonies kiekiu. Inkstų ląstelės reaguoja į sumažėjusį deguonies kiekį ir padidina eritropoetino sekreciją, o tai sustiprina hematopoezę. Susidarius pakankamam papildomų raudonųjų kraujo kūnelių skaičiui, hipoksija išnyksta, o šį hormoną gaminančios ląstelės sumažina jo sekreciją iki normalaus lygio.

Visiškai diferencijuotos ląstelės negali dalytis, tačiau jų skaičių vis tiek gali padidinti kamieninės ląstelės, iš kurių jos kilusios. Nervų ląstelės negali dalytis jokiomis aplinkybėmis, tačiau gali padidinti savo funkciją, padidindamos procesus ir padaugindamos tarpusavio ryšius.

Reikėtų pažymėti, kad suaugusiems asmenims bendrų dydžių santykis įvairių organų išlieka daugiau ar mažiau pastovus. Dirbtinai pažeidžiant esamą organų dydžių santykį, jis linkęs normalizuotis (pašalinus vieną inkstą, padaugėja kito).

Viena iš sąvokų, paaiškinančių šį reiškinį, yra ta, kad ląstelių dauginimąsi reguliuoja specialios medžiagos, vadinamos kelonais. Manoma, kad jie turi ląstelių specifiškumą skirtingi tipai, organų audiniai. Manoma, kad kelonų skaičiaus sumažėjimas skatina ląstelių dauginimąsi, pavyzdžiui, regeneracijos metu. Šiuo metu šią problemą kruopščiai tiria įvairūs specialistai. Gauti duomenys, kad keylonai yra glikoproteinai, kurių molekulinė masė yra 30 000 - 50 000.

2.3. Netaisyklingos ląstelių dauginimosi rūšys
Amitozė. Tiesioginis padalijimas arba amitozė, aprašyta anksčiau nei mitozinis dalijimasis, tačiau yra daug rečiau. Amitozė yra ląstelės dalijimasis, kuriame branduolys yra tarpfazinėje būsenoje. Šiuo atveju chromosomų kondensacija ir veleno susidarymas nevyksta. Formaliai amitozė turėtų sukelti dviejų ląstelių atsiradimą, tačiau dažniausiai tai veda prie branduolio dalijimosi ir dviejų ar daugiabranduolių ląstelių atsiradimo.

Amitozinis dalijimasis prasideda branduolių suskaidymu, po to branduolio dalijimasis susiaurėjimo (arba invaginacijos) būdu. Gali būti daugybinis branduolio dalijimasis, paprastai nevienodo dydžio (su patologiniai procesai). Daugybė stebėjimų parodė, kad amitozė beveik visada atsiranda ląstelėse, kurios yra pasenusios, išsigimsta ir ateityje negali gaminti visaverčių elementų. Taigi, paprastai amitozinis dalijimasis vyksta gyvūnų embrioninėse membranose, kiaušidžių folikulinėse ląstelėse ir milžiniškose trofoblastinėse ląstelėse. Teigiama vertė amitozė atsiranda audinių ar organų regeneracijos procese (regeneracinė amitozė). Amitozę senstančiose ląstelėse lydi biosintezės procesų sutrikimai, įskaitant replikaciją, DNR atstatymą, taip pat transkripciją ir transliaciją. Keičiasi fizikines ir chemines savybes Ląstelių branduolių chromatino baltymai, citoplazmos sudėtis, organelių struktūra ir funkcijos, dėl kurių atsiranda funkcinių sutrikimų visuose vėlesniuose lygmenyse - ląstelių, audinių, organų ir organizmo. Didėjant sunaikinimui ir išnykus atkūrimui, įvyksta natūrali ląstelių mirtis. Amitozė dažnai atsiranda uždegiminių procesų ir piktybinių navikų (sukelta amitozė) metu.

Endomitozė. Ląsteles veikiant verpstės mikrovamzdelius naikinančioms medžiagoms, dalijimasis sustoja, o chromosomos tęs savo virsmų ciklą: replikuosis, o tai lems laipsnišką poliploidinių ląstelių susidarymą – 4 p.8 p. ir kt. Šis transformacijos procesas kitaip vadinamas endoreprodukcija. Ląstelių gebėjimas patirti endomitozę naudojamas augalų selekcijoje, siekiant gauti ląsteles su daugybe chromosomų. Tam naudojamas kolchicinas ir vinblastinas, kurie ardo achromatino verpstės siūlus. Poliploidinės ląstelės(o tada suaugę augalai) skiriasi dideli dydžiai, vegetatyviniai organai iš tokių ląstelių yra dideli, su dideliu rezervu maistinių medžiagų. Žmonėms endoreprodukcija vyksta kai kuriuose hepatocituose ir kardiomiocituose.

Kitas, retesnis endomitozės rezultatas – politeno ląstelės. Politenijos metu S periode dėl chromosomų sruogų replikacijos ir neatsiskyrimo susidaro daugiagrandė, politeninė struktūra. Jos skiriasi nuo mitozinių chromosomų didesniu dydžiu (200 kartų ilgesniu). Tokių ląstelių yra dviburnių vabzdžių seilių liaukose ir blakstienų makrobranduoliuose. Politeno chromosomose matomi paburkimai ir papūtimai (transkripcijos vietos) – genų aktyvumo išraiška. Šios chromosomos yra svarbiausias genetinių tyrimų objektas.
2.4. Ląstelių proliferacijos problemos medicinoje.
Kaip žinoma, audiniai su dideliu ląstelių apykaitos greičiu yra jautresni įvairių mutagenų poveikiui nei audiniai, kuriuose ląstelės atsinaujina lėtai. Tačiau, pavyzdžiui, radiacinė žala gali atsirasti ne iš karto ir nebūtinai susilpnėja giliai, kartais net giliai gulinčius audinius pažeidžia daug labiau nei paviršinius. Apšvitinus ląsteles rentgeno ar gama spinduliais, ląstelės gyvavimo cikle atsiranda grubių sutrikimų: mitozinės chromosomos pakeičia formą, jos lūžta, vėliau vyksta neteisingas fragmentų sujungimas, o kartais ir visai išnyksta atskiros chromosomų dalys. Gali atsirasti verpstės anomalijų (ląstelėje susiformuos ne du poliai, o trys), dėl kurių chromatidės skirsis netolygiai. Kartais ląstelių pažeidimas (didelės spinduliuotės dozės) yra toks didelis, kad visi ląstelės bandymai pradėti mitozę būna nesėkmingi ir dalijimasis sustoja.

Šis spinduliuotės poveikis iš dalies paaiškina jo naudojimą navikų terapijoje. Spinduliuotės tikslas yra ne sunaikinti naviko ląsteles tarpfazėje, o priversti jas prarasti gebėjimą patirti mitozę, kuri sulėtins arba sustabdys naviko augimą. Radiacija tokiomis dozėmis, kurios nėra mirtinos ląstelei, gali sukelti mutacijas, dėl kurių padidės pakitusių ląstelių dauginimasis ir piktybinis augimas, kaip dažnai atsitiko tiems, kurie dirbo su rentgeno spinduliais, nežinodami apie jų pavojų.

Ląstelių dauginimuisi įtakos turi daugelis cheminių medžiagų, įskaitant vaistus. Pavyzdžiui, alkaloidas kolchicinas (kuris yra colchicum gumbasvogūniuose) buvo pirmasis vaistas, kuris malšino sąnarių skausmą dėl podagros. Paaiškėjo, kad jis turi ir kitą poveikį – stabdo dalijimąsi prisijungdamas prie tubulino baltymų, iš kurių susidaro mikrovamzdeliai. Taigi kolchicinas, kaip ir daugelis kitų vaistų, blokuoja verpstės formavimąsi.

Šiuo pagrindu alkaloidai, tokie kaip vinblastinas ir vinkristinas, naudojami tam tikrų tipų ligoms gydyti piktybiniai navikai, tampa šiuolaikinių chemoterapinių priešvėžinių vaistų arsenalo dalimi. Reikėtų pažymėti, kad medžiagų, tokių kaip kolchicinas, gebėjimas sustabdyti mitozę yra naudojamas kaip metodas vėlesniam chromosomų identifikavimui medicinos genetikoje.

Didelę reikšmę medicinai turi diferencijuotų (ir lytinių) ląstelių gebėjimas išlaikyti savo dauginimosi potencialą, o tai kartais lemia navikų vystymąsi kiaušidėse, kurių pjūvyje matomi ląstelių sluoksniai, audiniai ir organai. "košė". Atskleidžiami odos, plaukų folikulų, plaukų, negražūs dantys, kaulų, kremzlių, nervinio audinio gabalėliai, akies fragmentai ir kt., todėl reikia skubios chirurginės intervencijos.

2.5. Ląstelių dauginimosi patologija
Mitozinio ciklo anomalijos.. Mitozinis ritmas, dažniausiai adekvatus senstančių, negyvų ląstelių atstatymo poreikiui, gali būti pakeistas esant patologinėms sąlygoms. Ritmo sulėtėjimas stebimas senstantiems ar silpnai vaskuliarizuotiems audiniams, ritmo padidėjimas stebimas audiniuose, esant įvairaus pobūdžio uždegimams, hormonų įtakoms, esant navikams ir kt.

Ląstelė yra elementarus visų gyvų dalykų vienetas. Už ląstelės ribų nėra gyvybės. Ląstelių dauginimasis vyksta tik dalijantis pirminę ląstelę, o prieš tai atkuriama jos genetinė medžiaga. Ląstelių dalijimasis suaktyvėja dėl išorinių ar vidinių veiksnių įtakos jai. Ląstelių dalijimosi procesas nuo jo aktyvavimo momento vadinamas proliferacija. Kitaip tariant, proliferacija – tai ląstelių dauginimasis, t.y. ląstelių skaičiaus padidėjimas (kultūroje ar audinyje), atsirandantis dėl mitozinio dalijimosi. Ląstelės egzistavimo laikotarpis nuo dalijimosi iki dalijimosi paprastai vadinamas ląstelės ciklu.

ĮVADAS 3
I SKYRIUS. Platinimas 4
Ląstelių ciklas 5
Ląstelių ciklo reguliavimas 6
Egzogeniniai reguliatoriai platinimas 7
Endogeniniai proliferacijos reguliatoriai 7
CDK 8 reguliavimo keliai
Taisyklės G1 10 fazė
S fazės reguliavimas 11
G2 taisyklės 12 fazė
Mitozės reguliavimas 12
DNR pažeidimas 13
1.10.1 DNR dvigubos grandinės lūžių taisymo būdai 13
1.10.2 Ląstelių atsakas į DNR pažeidimą ir jo reguliavimas 14
1.11. Audinių regeneracija 15
1.11.1 Atkūrimo formos 16
1.11.2. Audinių regeneracijos reguliavimas 17
II SKYRIUS. APOPTOZĖ 18
2.1. Būdingi ženklai apoptozė 19
2.2. Apoptozės mechanizmas 19
2.3. Apoptozės vaidmuo apsaugant nuo onkologinės ligos 20
2.4. Apoptozės reguliavimas 21
NUORODOS 24

Darbe yra 1 failas

Rusijos valstybinis pedagoginis universitetas, pavadintas A. I. Herzeno vardu

Biologijos fakultetas

KURSINIS DARBAS

Ląstelių dauginimasis

Sankt Peterburgas 2010 m
TURINYS

ĮVADAS 3

I SKYRIUS. Platinimas 4

1. Ląstelių ciklas 5
2. Ląstelių ciklo reguliavimas 6
3. Egzogeniniai proliferacijos reguliatoriai 7
4. Endogeniniai proliferacijos reguliatoriai 7
5. CDK reguliavimo keliai 8
6. G1 fazės reguliavimas 10
7. S fazės reguliavimas 11
8. G2 fazės reguliavimas 12
9. Mitozės reguliavimas 12
10. DNR pažeidimas 13

1.10.1 DNR dvigubos grandinės lūžių taisymo būdai 13

1.10.2 Ląstelių atsakas į DNR pažeidimą ir jo reguliavimas 14

1.11. Audinių regeneracija 15

1.11.1 Atkūrimo formos 16

1.11.2. Audinių regeneracijos reguliavimas 17

II SKYRIUS. APOPTOZĖ 18

2.1. Būdingi apoptozės požymiai 19

2.2. Apoptozės mechanizmas 19

2.3. Apoptozės vaidmuo apsaugant nuo vėžio 20

2.4. Apoptozės reguliavimas 21

BIBLIOGRAFIJA 24

Įvadas

Ląstelė yra elementarus visų gyvų dalykų vienetas. Už ląstelės ribų nėra gyvybės. Ląstelių dauginimasis vyksta tik dalijantis pirminę ląstelę, o prieš tai atkuriama jos genetinė medžiaga. Ląstelių dalijimasis suaktyvėja dėl išorinių ar vidinių veiksnių įtakos jai. Ląstelių dalijimosi procesas nuo jo aktyvavimo momento vadinamas platinimas. Kitaip tariant, platinimas – tai ląstelių dauginimasis, t.y. ląstelių skaičiaus padidėjimas (kultūroje ar audinyje), atsirandantis dėl mitozinio dalijimosi. Paprastai vadinamas ląstelės gyvavimo laikas, nuo dalijimosi iki dalijimosiląstelių ciklas.

Suaugusio žmogaus organizme skirtingų audinių ir organų ląstelės turi skirtingą gebėjimą dalytis. Be to, senstant mažėja ląstelių proliferacijos intensyvumas (t.y. intervalas tarp mitozės ). Yra ląstelių populiacijų, kurios visiškai prarado gebėjimą dalytis. Paprastai tai yra ląstelės, kurios yra galutiniame etapediferenciacija, pavyzdžiui, subrendęs neuronai, granuliuoti kraujo leukocitai, kardiomiocitai . Šiuo atžvilgiu išimtis yra imunitetasAtminties B ir T ląstelės, kuri, būdama paskutinėje diferenciacijos stadijoje, kai organizme atsiranda tam tikras dirgiklis anksčiau patirto antigenas , gali pradėti daugintis. Organizmas turi nuolat atsinaujinančių audinių – įvairių tipų epitelio, kraujodaros audinių. Tokiuose audiniuose yra ląstelių, kurios nuolat dalijasi, pakeičiančios išeikvotas arba mirštančias ląstelių rūšis (pvz.žarnyno kripto ląstelės, vidinio epitelio bazinio sluoksnio ląstelės, kraujodaros ląstelės kaulų čiulpai ). Kūne taip pat yra ląstelių, kurios nesidaugina normaliomis sąlygomis, bet vėl įgyti šį turtą tam tikromis sąlygomis, ypač prireikus regeneracija audiniai ir organai.

Ląstelių dauginimosi procesą griežtai reguliuoja ir pati ląstelė (ląstelių ciklo reguliavimas, sintezės nutraukimas arba sulėtėjimas autokrininis augimo faktoriai ir jų receptoriai), ir jos mikroaplinka (stimuliuojančių kontaktų su kaimyninėmis ląstelėmis ir matrica nebuvimas, sekrecijos ir (arba) sintezės nutraukimas parakrininė augimo faktoriai). Proliferacijos reguliavimo sutrikimas lemia neribotą ląstelių dalijimąsi, o tai savo ruožtu inicijuoja onkologinio proceso vystymąsi organizme.

Platinimas

Pagrindinę funkciją, susijusią su platinimo inicijavimu, prisiimaplazmos membranaląstelės. Būtent ant jo paviršiaus įvyksta įvykiai, susiję su ramybės būsenos ląstelių perėjimu į aktyvuotą būseną, kuri vyksta prieš dalijimąsi. Plazmos membrana ląstelės dėl joje esančių receptorių molekulių suvokia įvairius ekstraląstelinius mitogeninius signalus ir užtikrina būtinų medžiagų, dalyvaujančių inicijuojant proliferacinį atsaką, transportavimą į ląstelę. Mitogeniniai signalai gali būti kontaktai tarp ląstelių, tarp ląstelės ir matricos, taip pat ląstelių sąveika su įvairiais junginiais, skatinančiais jų patekimą į ląstelių ciklas , kurie vadinami augimo faktoriais. Ląstelė, gavusi mitogeninį signalą daugintis, pradeda dalijimosi procesą.

Ląstelių ciklas

Visas ląstelių ciklas susideda iš 4 etapų: presintetinis (G1),
sintetinė (S), postsintetinė (G2) ir mitozė (M).
Be to, yra vadinamasis G0 periodas, kuris charakterizuoja
ląstelių ramybės būsena. G1 laikotarpiu ląstelės turi diploidas
DNR kiekis viename branduolyje. Šiuo laikotarpiu prasideda ląstelių augimas
daugiausia dėl ląstelių baltymų kaupimosi, kuris yra dėl
didinant RNR kiekį ląstelėje. Be to, prasideda pasiruošimas DNR sintezei. Kitu S laikotarpiu kiekis padvigubėja DNR ir atitinkamai chromosomų skaičius padvigubėja. Postsintetinė G2 fazė taip pat vadinama premitotine. Šioje fazėje vyksta aktyvi sintezė mRNR (RNR pasiuntinys). Po šio etapo vyksta pats ląstelių dalijimasis arba mitozė.

Visų padalijimas eukariotinės ląstelėssusijęs su dvigubo (atkartotas) chromosomos. Dėl padalijimo šie chromosomos perkeliami į dukterines ląsteles. Šis eukariotinių ląstelių dalijimosi tipas – mitozė (iš graikų mitos – gijos) – vienintelis pilnas būdas padidinti ląstelių skaičių. Mitozinio dalijimosi procesas skirstomas į kelis etapus: profazę, prometafazę, metafazę, anafazę, telofazę..

Ląstelių ciklo reguliavimas

Ląstelių ciklo reguliavimo mechanizmų tikslas yra ne reguliuoti ląstelių ciklo eigą kaip tokį, bet galiausiai užtikrinti paveldimos medžiagos pasiskirstymą be klaidų ląstelių dauginimosi proceso metu. Ląstelių dauginimosi reguliavimas grindžiamas aktyvaus dauginimosi būsenų pasikeitimu irproliferacinė ramybė. Ląstelių dauginimąsi kontroliuojančius reguliavimo veiksnius galima suskirstyti į dvi grupes: tarpląstelinius (arba egzogeninius) arba intraląstelinius (arba endogeninius).Egzogeniniai veiksniaiyra ląstelės mikroaplinkoje ir sąveikauja su ląstelės paviršiumi. Veiksniai, kuriuos sintetina pati ląstelė ir veikia jos viduje, vadinami
endogeniniai veiksniai. Šis padalijimas yra labai savavališkas, nes kai kurie veiksniai, būdami endogeniški juos gaminančios ląstelės atžvilgiu, gali iš jos išeiti ir veikti kaip egzogeniniai kitų ląstelių reguliatoriai. Jei reguliavimo veiksniai sąveikauja su tomis pačiomis ląstelėmis, kurios juos gamina, tada toks kontrolės tipas vadinamas autokrininiu. Su parakrinine kontrole reguliatorių sintezę vykdo kitos ląstelės.

Egzogeniniai proliferacijos reguliatoriai

Daugialąsčiuose organizmuose įvairių ląstelių tipų dauginimosi reguliavimas vyksta veikiant ne vienam augimo faktoriui, o jų deriniui. Be to, kai kurieaugimo faktoriaibūdami kai kurių tipų ląstelių stimuliatoriai, kitų atžvilgiu elgiasi kaip inhibitoriai. Klasikaaugimo faktoriaiatstovauti polipeptidai kurių molekulinė masė 7-70 kDa. Iki šiol žinoma daugiau nei šimtas tokių augimo faktorių.

PDGF trombocitų. Išlaisvintas sunaikinimo kraujagyslių sienelė PDGF dalyvauja trombų susidarymo ir žaizdų gijimo procesuose. PDGF yra galingas ramybės būsenos augimo faktorius fibroblastai . Kartu su PDGF ne mažiau nuodugniai ištirtas epidermio augimo faktorius ( EGF ), kuris taip pat gali skatinti fibroblastų proliferaciją. Tačiau, be to, jis taip pat turi stimuliuojantį poveikį kitų tipų ląstelėms, ypač chondrocitų.

Didelė augimo veiksnių grupė yra citokinai (interleukinai, naviko nekrozės veiksniai, kolonijas stimuliuojantys veiksniaiir tt). Visi citokinai yra daugiafunkciniai. Jie gali sustiprinti arba slopinti proliferacinį atsaką. Pavyzdžiui, skirtingos CD4+ T limfocitų subpopuliacijos, Th1 ir Th2 , gaminančios skirtingą citokinų spektrą, yra vienas kito antagonistai. Tai yra, Th1 citokinai skatina juos gaminančių ląstelių dauginimąsi, bet tuo pačiu slopina Th2 ląstelių dalijimąsi ir atvirkščiai. Taigi, paprastai organizmas palaiko pastovią šių dviejų tipų T limfocitų pusiausvyrą. Augimo faktorių sąveika su jų receptoriais ląstelės paviršiuje sukelia visą įvykių kaskadą ląstelės viduje. Dėl to suaktyvinami transkripcijos faktoriai ir ekspresuojami proliferacinio atsako genai, kurie galiausiai inicijuoja DNR replikaciją ir ląstelė patenka į mitozę.

Endogeniniai ląstelių ciklo reguliatoriai

Normaliose eukariotinėse ląstelėse progresavimas per ląstelių ciklą yra griežtai reguliuojamas. Priežastisonkologinės ligos yra ląstelių transformacija, dažniausiai susijusi su ląstelių ciklo reguliavimo mechanizmų pažeidimais. Vienas iš pagrindinių ląstelių ciklo defektų pasekmių yra genetinis nestabilumas, nes ląstelės, kurių ląstelių ciklo kontrolė yra netinkama, praranda gebėjimą teisingai dubliuotis ir paskirstyti.genomo . Dėl genetinio nestabilumo atsiranda naujų savybių, kurios yra atsakingos už naviko progresavimą.

Proliferaciniai procesai metu ūminis uždegimas prasideda netrukus po flogogeninio faktoriaus įtakos audiniui ir yra ryškesni uždegimo zonos periferijoje. Viena iš optimalios proliferacijos eigos sąlygų yra pakitimų ir eksudacijos procesų susilpnėjimas.

Platinimas

Fagocitai taip pat gamina ir į tarpląstelinį skystį išskiria daugybę biologiškai aktyvių medžiagų, kurios reguliuoja imuniteto, alergijos ar tolerancijos būsenos vystymąsi. Taigi uždegimas yra tiesiogiai susijęs su imuniteto susidarymu arba imunopatologinėmis organizmo reakcijomis.

Proliferacija - uždegiminio proceso komponentas ir jo paskutinė stadija - pasižymi stromos ir, kaip taisyklė, parenchiminių ląstelių skaičiaus padidėjimu, taip pat formavimu. tarpląstelinė medžiaga uždegimo vietoje.Šie procesai yra skirti pakitusių ir/ar sunaikintų audinių elementų atkūrimui. Šioje uždegimo stadijoje būtinos įvairios biologiškai aktyvios medžiagos, ypač skatinančios ląstelių dauginimąsi (mitogenai).

Organams specifinių ląstelių proliferacijos formos ir laipsnis yra skirtingi ir priklauso nuo ląstelių populiacijų pobūdžio (žr. priedo „Sąvokų nuoroda“ straipsnį „Ląstelių populiacija“).

Kai kuriuose organuose ir audiniuose (pavyzdžiui, kepenyse, odoje, virškinimo trakte, kvėpavimo takų) ląstelės turi didelį proliferacinį gebėjimą, kurio pakanka uždegimo vietos struktūriniams defektams pašalinti.

Kituose organuose ir audiniuose šis gebėjimas yra labai ribotas (pavyzdžiui, sausgyslių, kremzlių, raiščių, inkstų ir kt. audiniuose).

Daugelyje organų ir audinių parenchiminės ląstelės praktiškai neturi proliferacinio aktyvumo (pavyzdžiui, širdies raumens miocituose, neuronuose). Šiuo atžvilgiu, pasibaigus uždegiminiam procesui miokardo ir nervų sistemos audiniuose, uždegimo vietoje dauginasi stromos ląstelės, daugiausia fibroblastai, kurie taip pat sudaro neląstelines struktūras. Dėl to susidaro jungiamojo audinio randas. Tuo pačiu metu žinoma, kad šių audinių parenchiminės ląstelės turi aukštas gebėjimas tarpląstelinių struktūrų hipertrofijai ir hiperplazijai.

Proliferacinių procesų suaktyvėjimas koreliuoja su biologiškai aktyvių medžiagų, turinčių priešuždegiminį poveikį, susidarymu (tam tikrų priešuždegiminių mediatorių). Veiksmingiausi iš jų yra:

Hidrolazių inhibitoriai, ypač proteazės (pavyzdžiui, antitripsinas), mikroglobulinas, plazminas arba komplemento faktoriai;

Antioksidantai (pvz., ceruloplazminas, haptoglobinas, peroksidazės, SOD);

Poliaminai (pvz., putrescinas, sperminas, kadaverinas);

gliukokortikoidai;

Heparinas (slopina leukocitų adheziją ir agregaciją, kininų aktyvumą, biogeninius aminus, komplemento faktorius).

Negyvų ir pažeistų audinių elementų pakeitimas uždegimo metu pastebimas po jų sunaikinimo ir pašalinimo (šis procesas vadinamas žaizdos valymu).

Tiek stromos, tiek parenchiminių ląstelių proliferacijos reakcijas reguliuoja įvairūs veiksniai. Tarp reikšmingiausių iš jų yra:

Daug uždegimo mediatorių (pavyzdžiui, TNF, slopinantis proliferaciją; leukotrienai, kininai, biogeniniai aminai, skatinantys ląstelių dalijimąsi).

Specifiniai leukocitų metaboliniai produktai (pavyzdžiui, monokinai, limfokinai, IL, augimo faktoriai), taip pat trombocitai, galintys aktyvuoti ląstelių proliferaciją.

Audinių ardymo metu išsiskiriantys mažos molekulinės masės peptidai, poliaminai (putrescinas, spermidinas, sperminas), taip pat nukleorūgščių skilimo produktai, aktyvinantys ląstelių dauginimąsi.

Hormonai (GH, insulinas, T4, kortikoidai, gliukagonas), daugelis iš jų gali ir aktyvuoti, ir slopinti proliferaciją, priklausomai nuo jų koncentracijos, aktyvumo, sinergetinės ir antagonistinės sąveikos; pavyzdžiui, gliukokortikoidai mažomis dozėmis slopina, o mineralokortikoidai aktyvina regeneracijos reakcijas.

Dauginimosi procesams įtakos turi ir daugybė kitų veiksnių, pavyzdžiui, fermentai (kolagenazė, hialuronidazė), jonai, neurotransmiteriai ir kt.