1. Büyüme faktörleri(makrofajlar, lenfositler, fibroblastlar, trombositler, vb.) - proliferasyonun uyarılması ve apoptozun sınırlandırılması.

2. Keylonlar- glikoprotein dokuya özgü büyüme inhibitörleri.

3. fibronektin fibroblast kemoatraktan.

4. laminin- bazal membranların ana yapışkan proteini.

5. Sindekan-hücre zarlarının entegre proteoglikan, kollajen, fibronektin ve trombospondini bağlar.

6. Trombospondin- bir glikoprotein, syndecan, kollajen ve heparin ile kompleksler oluşturur, kemik dokusunun birleştirilmesinde önemli bir rol oynar.

Biyolojik olarak aktif maddelerin (BAS) etkilerinin oluşumu ve gerçekleşmesi, iltihaplanmanın anahtar bağlantılarından biridir. BAS, inflamasyon gelişiminin düzenli doğasını, genel ve lokal tezahürlerinin oluşumunu ve ayrıca inflamasyonun sonuçlarını sağlar. Bu nedenle biyolojik olarak aktif maddelere genellikle "İnflamatuvar aracılar".

inflamatuar aracılar- Enflamasyonun odağında oluşan, salınan veya aktive olan, odak içinde de hareket eden ve yok edilen lokal kimyasal sinyallerdir. Enflamasyonun aracıları (arabulucuları), örneğin artan vasküler geçirgenlik, göç vb. gibi belirli enflamatuvar fenomenlerin ortaya çıkmasından veya korunmasından sorumlu biyolojik olarak aktif maddelerdir.

Bunlar, vücudun normal yaşamsal aktivitesi koşulları altında, çeşitli organ ve dokularda fizyolojik konsantrasyonlarda oluşan, hücresel, doku düzeyinde fonksiyonların düzenlenmesinden sorumlu olan aynı maddelerdir. İltihaplanma durumunda, lokal olarak (hücrelerin ve sıvı ortamların aktivasyonu nedeniyle) büyük miktarlarda serbest bırakılırlar, yeni bir kalite - enflamatuar aracılar kazanırlar. Hemen hemen tüm aracılar aynı zamanda iltihaplanma modülatörleridir, yani iltihaplanma olaylarının şiddetini artırabilir veya zayıflatabilirler. Bu, etkilerinin karmaşıklığından ve hem bu maddelerin üreten hücreleriyle hem de kendi aralarında etkileşimlerinden kaynaklanmaktadır. Buna göre, bir aracının etkisi eklemeli (aditif), güçlendirici (sinerjistik) ve zayıflatıcı (antagonistik) olabilir ve aracıların etkileşimi sentez, salgı veya etkileri düzeyinde mümkündür.

Enflamasyonun patogenezinde ana bağlantı aracı bağlantıdır. Birçok hücrenin etkileşimini koordine eder - iltihabın efektörleri, iltihabın odağındaki hücresel fazların değişimi. Buna göre, enflamasyonun patogenezi, enflamasyonun aracıları-modülatörleri tarafından düzenlenen çoklu hücreler arası etkileşimlerin bir zinciri olarak düşünülebilir.

İnflamatuar aracılar, değişim süreçlerinin (metabolizma, fizikokimyasal parametreler, yapı ve fonksiyondaki değişiklikler dahil) gelişimini ve düzenlenmesini, vasküler reaksiyonların gelişimini, kan hücrelerinin sıvı eksüdasyonu ve göçünü, fagositoz, proliferasyon ve inflamasyonun odağında onarıcı süreçleri belirler.

Çoğu aracı, biyolojik işlevlerini, özellikle hedef hücrelerin reseptörlerine etki ederek gerçekleştirir. Bununla birlikte, bazıları doğrudan enzimatik veya toksik aktiviteye sahiptir (örneğin, lizozomal hidrolazlar ve aktif oksijen radikalleri). Her aracının işlevleri, karşılık gelen inhibitörler tarafından düzenlenir.

Enflamatuar aracıların kaynakları, kan plazması ve iltihaplanmaya katılan hücreler olabilir. Buna göre, 2 büyük inflamatuar aracı grubu ayırt edilir: hümoral ve hücresel. mizahi

aracılar esas olarak aktif olmayan bir durumda kanda sürekli dolaşan ve esas olarak karaciğerde sentezlenen polipeptitler ile temsil edilir. Bu arabulucular sözde "Kan plazmasının bekçi köpeği çoklu sistemi". hücre aracıları de novo sentezlenebilir (örneğin, araşidonik asit metabolitleri) veya hücre depolarından salınabilir (örneğin, histamin). Enflamasyonun odağındaki hücresel aracıların kaynakları temel olarak makrofajlar, nötrofiller ve bazofillerdir.

Enflamasyonun hümoral aracılarından en önemlileri tamamlayıcının türevleri. Komplemanın aktivasyonu sırasında oluşan yaklaşık 20 farklı protein arasında, onun fragmanları C5a, C3a, C3b ve C5b-C9 kompleksi doğrudan inflamasyonla ilişkilidir. Ayrıca, C5a ve daha az ölçüde C3a, akut inflamasyonun aracılarıdır. C3b patojenik ajanı opsonize eder ve buna bağlı olarak immün adezyonu ve fagositozu destekler. C5b-C9 kompleksi, mikroorganizmaların ve patolojik olarak değiştirilmiş hücrelerin parçalanmasından sorumludur. Kompleman kaynağı kan plazması ve daha az ölçüde interstisyel sıvıdır. Plazma tamamlayıcısının dokuya daha iyi verilmesi, eksüdasyonun önemli kullanımlarından biridir. Karboksipeptidaz N, C5a des Arg ve C3a'nın etkisi altında plazma ve doku sıvısında ondan oluşan C5a, postkapiller venlerin geçirgenliğini arttırır. Aynı zamanda, anafilatoksinler (yani, mast hücrelerinden histamin serbestleştiricileri) olan C5a ve C3a, histamin yoluyla hem doğrudan hem de dolaylı olarak geçirgenliği arttırır. C5a des Arg'nin etkisi histamin ile ilişkili değildir, ancak nötrofil bağımlıdır, yani geçirgenlik polimorfonükleer granülositlerden salınan faktörler - lizozomal enzimler ve enzimatik olmayan katyonik proteinler, aktif oksijen metabolitleri. Ek olarak, C5a ve C5a des Arg nötrofilleri çeker. Buna karşılık, C3a'nın pratikte hiçbir kemotaktik özelliği yoktur. Komplemanın aktif bileşenleri sadece histamin ve granülosit ürünlerini değil, aynı zamanda interaökin-1, prostaglandinleri, lökotrienleri, trombositleri aktive eden ve prostaglandinler ve P maddesi ile sinerjistik olarak etkileşime giren bir faktör salmaktadır.

kinin- plazmada (nonapeptit bradikinin) ve doku sıvısında (dekapeptit lisilbradikinin veya kallidin) kallikreinlerin etkisi altında kininojenlerden (alfa2-globulinler) oluşan vazoaktif peptitler. Kallikrein-kinin sisteminin aktivasyonu için tetikleyici faktör, prekallikreinleri kallikreinlere dönüştüren doku hasarında Hageman faktörünün (kan pıhtılaşmasının faktör XII) aktivasyonudur.

Kininler, arteriyollerin genişlemesine ve endotel hücrelerinin kasılması yoluyla venül geçirgenliğinde bir artışa aracılık eder. Damarların düz kasını kasarlar ve intrakapiller ve venöz basıncı arttırırlar. Kininler, nötrofillerin göçünü engeller, makrofajların dağılımını modüle eder, T-lenfositlerin göçünü ve mitogenezini ve lenfokinlerin salgılanmasını uyarır. Ayrıca fibroblast proliferasyonunu ve kollajen sentezini arttırırlar ve bu nedenle onarıcı fenomenlerde ve kronik inflamasyonun patogenezinde önemli olabilirler.

Kininlerin en önemli etkilerinden biri, duyu sinirlerinin uçlarını tahriş ederek ve böylece inflamatuar ağrıya aracılık ederek refleksleri harekete geçirmesidir. Kininler, mast hücrelerinden histamin salınımına, birçok hücre tipi tarafından prostaglandinlerin sentezine neden olur veya arttırır, bu nedenle ana etkilerinin bazıları - vazodilatasyon, düz kas kasılması, ağrı - diğer aracıların, özellikle prostaglandinlerin salınımı ile ilişkilidir.

Hageman faktörünün aktivasyonu, sadece kinin oluşum sürecini değil, aynı zamanda kan pıhtılaşmasını ve fibrinolizi de tetikler. Bu durumda, güçlü hematraktanlar olan fibrinopeptidler ve fibrin bozunma ürünleri gibi aracılar oluşur. Ek olarak, odak damarlarında fibrinoliz ve kan pıhtılarının oluşumu, hem patolojik hem de koruyucu inflamasyon fenomeninde önemlidir.

Hücresel aracılardan birincil ilgi alanları şunlardır: eikozanoidlerçünkü büyük olasılıkla inflamatuar yanıtın merkezi aracısıdırlar. Bu, odakta eikosanoid üretiminin uzun süreli bakımı, inflamatuar sürecin kilit olayı ile yakın ilişkileri - lökosit infiltrasyonu, sentezlerinin inhibitörlerinin güçlü anti-inflamatuar etkisi ile kanıtlanır.

Enflamasyonun odağında eikosanoidlerin üretiminde ana rol, lökositler, özellikle monositler ve makrofajlar tarafından oynanır, ancak ikincisinin uyarılması üzerine hemen hemen her tür nükleer hücre tarafından oluşturulurlar. Enflamasyonun odağındaki baskın eikosanoidler hemen hemen her zaman prostaglandin (PG) E2, lökotrien (LT) B4 ve 5-hidroksieikosatetraenoik asittir (5-HETE). Tromboksan (Tx) A2, PGF2alfa, PGD2, prostasiklin (PG12), LTS4, LTD4, LTE4 ve diğer GETE de daha az miktarda da olsa oluşur.

Eikosanoidlerin inflamasyondaki ana etkileri lökositler üzerindedir. PG, TCS ve özellikle LT güçlü hematraktanlardır ve bu nedenle lökosit infiltrasyonunun kendi kendini sürdürme mekanizmalarında önemli bir rol oynarlar. PG'lerin kendileri vasküler geçirgenliği arttırmazlar, ancak güçlü vazodilatörler olduklarından hiperemiyi ve dolayısıyla eksüdasyonu arttırırlar. LTV4, JITD4, LTE4, endotel hücrelerinin doğrudan kasılması yoluyla vasküler geçirgenliği arttırır ve LTV4 - nötrofil bağımlı bir aracı olarak. PH ve LT, inflamatuar ağrının oluşumunda önemlidir. Aynı zamanda, PGE2, doğrudan ağrılı aktiviteye sahip olmadan, afferent ağrı sinir uçlarının reseptörlerinin bradikinin ve histamine duyarlılığını arttırır. PGE2, güçlü bir ateş düşürücü ajandır ve inflamasyonun ateşi, kısmen salınımına bağlı olabilir. PG'ler, lökositlerin eksüdasyonu, göçü ve degranülasyonu, fagositozun çift yönlü bir düzenlemesini gerçekleştirerek, iltihaplanma sürecini modüle etmede önemli bir rol oynar. Örneğin, PGE, histamin veya bradikinin neden olduğu ödem gelişimini güçlendirebilirken, aksine PGF2alfa zayıflayabilir. PGE ve PGF2alfa arasındaki benzer bir ilişki, lökosit göçü için de geçerlidir.

Diğer inflamatuar mediatörlerle özellikle geniş bir etkileşim aralığı, RT'nin özelliğidir. Histamin, asetilkolin, PG ve TCS ile bronkospazm ile ilgili olarak sinerjik olarak etkileşime girerler, PG ve TCS salınımını uyarırlar. Eikosanoidlerin modülatör işlevi, hücrelerdeki siklik nükleotidlerin oranındaki değişiklikler yoluyla gerçekleştirilir.

Kaynaklar histamin bazofiller ve mast hücreleridir. serotonin(nörotransmitter) insanlarda az miktarda mast hücrelerinde olduğu gibi trombositlerde ve enterokromaffin hücrelerinde de bulunur. Mast hücrelerinin degranülasyonu sırasında hızlı salınımı nedeniyle , mikrodamarların lümenini değiştirme ve venül endotel hücrelerinin doğrudan kasılmasına neden olma yeteneği, histamin ve serotonin, akut inflamasyonun odağında başlangıç mikrodolaşım bozukluklarının ana aracıları ve artan vasküler geçirgenliğin acil fazı olarak kabul edilir. Histamin hem kan damarlarında hem de hücrelerde ikili bir rol oynar. H2 reseptörleri aracılığıyla arteriyolleri genişletir ve H1 reseptörleri aracılığıyla venülleri daraltır ve böylece intrakapiller basıncı arttırır. Hi-reseptörleri aracılığıyla histamin uyarır ve H1-reseptörleri aracılığıyla lökositlerin göçünü ve degranülasyonunu engeller. Enflamasyonun normal seyrinde, histamin esas olarak nötrofiller üzerindeki H1 reseptörleri aracılığıyla, fonksiyonel aktivitelerini sınırlayarak ve monositlerdeki H1 reseptörleri aracılığıyla onları uyararak etki eder. Böylece proinflamatuar vasküler etkilerinin yanı sıra antiinflamatuar hücresel etkileri de vardır. Serotonin ayrıca inflamasyon bölgesindeki monositleri de uyarır. Histamin, fibroblastların proliferasyonunun, farklılaşmasının ve fonksiyonel aktivitesinin çift yönlü düzenlenmesini gerçekleştirir ve bu nedenle onarıcı fenomenlerde önemli olabilir. Histaminin modülatör etkilerine ayrıca siklik nükleotidler aracılık eder.

Enflamasyonun odağındaki biyojenik aminlerin etkileşimlerine gelince, histaminin Hi-reseptörleri yoluyla prostaglandinlerin sentezini tetikleyebileceği veya arttırabileceği ve H-reseptörleri yoluyla inhibe edebileceği bilinmektedir. Biyojenik aminler, damar geçirgenliğini artırmada hem birbirleriyle hem de bradikinin, nükleotidler ve nükleositler, P maddesi ile etkileşir. Histaminin vazodilatör etkisi, asetilkolin, serotonin, bradikinin ile kombinasyon halinde arttırılır.

Ana kaynak lizozomal enzimler iltihabın odağında fagositler - granülositler ve monosit-makrofajlar bulunur. Fagositoz iltihabının patogenezinde büyük öneme sahip olmasına rağmen, fagositler öncelikle hücre dışı olarak salgılanan aracı modülatörlerin mobil taşıyıcılarıdır. Lizozomal içeriklerin salınması, kemotaktik stimülasyon, göç, fagositoz, hasar, ölüm sırasında gerçekleştirilir. İnsanlarda lizozomların ana bileşenleri nötr proteinazlardır - elastaz, katepsin G ve birincil, azurofilik, nötrofil granüllerinde bulunan kollajenazlar. Enflamasyon dahil antimikrobiyal koruma süreçlerinde, proteinazlar oksijene bağımlı (miyeloperoksidaz - hidrojen peroksit) ve laktoferrin ve lizozim gibi oksijenden bağımsız mekanizmalardan sonra “ikinci sıra” faktörlere aittir. Esas olarak zaten öldürülmüş mikroorganizmaların parçalanmasını sağlarlar. Proteinazların ana etkileri, kişinin kendi dokularına verdiği zarar da dahil olmak üzere, inflamatuar olayların aracılık ve modülasyonudur. Proteinazların aracı ve modülatör etkileri, vasküler geçirgenlik, göç, fagositoz ile ilgili olarak gerçekleştirilir.

Lizozomal enzimlerin etkisi altında vasküler geçirgenlikte bir artış, subendotelyal matrisin parçalanması, endotel hücrelerinin incelmesi ve parçalanması nedeniyle meydana gelir ve buna kanama ve tromboz eşlik eder. En önemli kemotaktik maddeleri oluşturan veya parçalayan lizozomal enzimler, lökosit infiltrasyonunun modülatörleridir. Her şeyden önce, bu, kompleman sisteminin bileşenleri ve kallikrein-kinin ile ilgilidir.

Konsantrasyona bağlı olarak lizozomal enzimler, nötrofillerin göçünü arttırabilir veya engelleyebilir. Fagositozla ilgili olarak, nötr proteinazların da bir takım etkileri vardır. Özellikle elastaz, C3b opsonini oluşturabilir; C3b, partiküllerin nötrofil yüzeyine yapışması için de önemlidir. Sonuç olarak, nötrofil, fagositozu arttırmak için bir mekanizma sağlar. Hem katepsin G hem de elastaz, nötrofil zarının Fc reseptörünün immünoglobulin kompleksleri için afinitesini arttırır ve buna bağlı olarak partikül absorpsiyonunun etkinliğini arttırır.

Lizozomal enzimlerin kompleman sistemi olan kallikrein-kinin, koagülasyon ve fibrinolizi aktive etme, sitokin ve lenfokinleri serbest bırakma yetenekleri nedeniyle inflamasyon gelişir ve uzun süre kendi kendine devam eder.

En önemli mülk enzimatik olmayan katyonik proteinler, Nötrofillerin hem azurofilik hem de spesifik granüllerinde bulunan yüksek mikrobisidal aktiviteleridir. Bu açıdan miyeloperoksidaz - hidrojen peroksit sistemi ile sinerjistik etkileşim içindedirler. Katyonik proteinler, elektrostatik etkileşim ile bakteri hücresinin negatif yüklü zarına adsorbe edilir. Sonuç olarak, zarın geçirgenliği ve yapısı bozulur ve lizozomal proteinazlar tarafından müteakip etkili parçalanması için bir ön koşul olan mikroorganizmanın ölümü gerçekleşir. Serbest bırakılan hücre dışı katyonik proteinler, vasküler geçirgenlikte (esas olarak mast hücre degranülasyonunu ve histamin salınımını indükleyerek), lökositlerin yapışmasında ve göçünde bir artışa aracılık eder.

Ana kaynak sitokinler(monokinler) enflamasyonda uyarılmış monositler ve makrofajlardır. Ayrıca bu polipeptitler, nötrofiller, lenfositler, endotelyal ve diğer hücreler tarafından üretilir. En iyi çalışılan sitokinler interlökin-1 (IL-1) ve tümör nekroz faktörüdür (TNF). Sitokinler vasküler geçirgenliği (nitrofile bağımlı olmayan bir şekilde), lökositlerin yapışmasını ve göçünü arttırır. Pro-inflamatuar özelliklerin yanı sıra sitokinler, vücudun doğrudan korunmasında, nötrofilleri ve monositleri istilacı mikroorganizmaların öldürülmesi, emilmesi ve sindirilmesi için uyarmanın yanı sıra patojenik ajanı opsonize ederek fagositozu güçlendirmede de rol oynayabilir.

Sitokinler yara temizliğini, hücre çoğalmasını ve farklılaşmasını uyararak onarıcı süreçleri geliştirir. Bununla birlikte doku yıkımına (kıkırdak matrisinin bozulması ve kemik erimesi) aracılık edebilirler ve bu nedenle bağ dokusu hastalıklarının, özellikle romatoid artritin patogenezinde rol oynayabilirler.

Sitokinlerin etkisi ayrıca, ateş, uyuşukluk, iştahsızlık, metabolik değişiklikler, akut faz proteinlerinin gelişmiş sentezi için hepatositlerin uyarılması, kan sisteminin aktivasyonu, vb. Gibi iltihaplanmanın genel belirtilerinin altında yatan bir dizi metabolik etkiye neden olur.

Sitokinler birbirleriyle, prostaglandinler, nöropeptidler ve diğer aracılarla etkileşime girer.

Bir dizi inflamatuar mediatör ayrıca şunları içerir: lenfokinler- uyarılmış lenfositler tarafından üretilen polipeptitler. İnflamatuar yanıtı modüle eden en çok çalışılan lenfokinler makrofaj inhibe edici faktör, makrofaj aktive edici faktör, interlökin-2'dir. Lenfokinler, nötrofillerin, makrofajların ve lenfositlerin etkileşimini koordine eder, böylece genel olarak inflamatuar yanıtı düzenler.

Aktif oksijen metabolitleri, her şeyden önce, serbest radikaller - süperoksit anyon radikali, hidroksil radikali H O, dış yörüngelerinde bir veya daha fazla eşleşmemiş elektronun varlığından dolayı perhidroksil, diğer moleküllerle artan reaktiviteye ve bu nedenle önemli olan önemli bir yıkıcı potansiyele sahiptir. inflamasyonun patogenezinde. Serbest radikallerin yanı sıra diğer oksijen kaynaklı aracılar ve inflamasyon modülatörleri - hidrojen peroksit (H 2 0 2), tekli oksijen (f0 2), hipoklorit (HOC1) şunlardır: uyarılmaları sırasında fagositlerin solunum patlaması, araşidonik eikosanoid oluşumu sürecinde asit kaskadı, endoplazmik retikulum ve peroksizomlardaki enzimatik süreçler, mitokondri, sitozol ve ayrıca hidrokinonlar, lökoflavinler, katekolaminler vb. gibi küçük moleküllerin kendi kendine oksidasyonu.

Aktif oksijen metabolitlerinin inflamasyondaki rolü, bir yandan fagositlerin bakterisidal kabiliyetini arttırmaktan ve diğer yandan aracı ve modülatör işlevlerinden oluşur. Aktif oksijen metabolitlerinin aracı rolü, lipid peroksidasyonuna, proteinlerin, karbonhidratların oksidasyonuna ve nükleik asitlere zarar verme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır. Bu moleküler değişiklikler, inflamasyonun özelliği olan aktif oksijen metabolitlerinin neden olduğu fenomenlerin temelini oluşturur - vasküler geçirgenlikte bir artış (endotel hücrelerine verilen hasar nedeniyle), fagositlerin uyarılması.

modülatör rolü , Aktif oksijen metabolitleri, hem enflamatuar fenomenin güçlendirilmesinde (enzimlerin salınımını indükleyerek ve doku hasarında bunlarla etkileşime girerek; sadece başlatmada değil, aynı zamanda araşidonik asit kaskadı modülasyonunda) ve anti-enflamatuar etkilerde (enzimlerin salınımını indükleyerek) olabilir. lizozomal hidrolazların ve diğer inflamasyon aracılarının inaktivasyonu).

Aktif oksijen metabolitleri, kronik inflamasyonun sürdürülmesinde önemlidir.

Enflamatuar aracılar ve modülatörler ayrıca şunları içerir: nöropeptidler- birincil afferent (duyusal) nöronların terminal dallarında akson reflekslerinin ortaya çıkmasında önemli bir rol oynayan polimodal nosiseptörlerin inflamatuar bir ajanı tarafından aktivasyonun bir sonucu olarak C-lifleri tarafından salınan maddeler. En çok çalışılan madde P, kalsitonin-gen bağlantılı peptit, nörokinin A'dır. Nöropeptitler vasküler geçirgenliği arttırır ve bu yeteneğe büyük ölçüde mast hücrelerinden kaynaklanan aracılar aracılık eder. Miyelinsiz sinirler ile mast hücreleri arasında, merkezi sinir sistemi ile iltihabın odağı arasındaki iletişimi sağlayan zar temasları vardır.

Nöropeptitler, hem kendi aralarında hem de trombositleri aktive eden bir faktör olan histamin, bradikinin, C5a, lökotrien B4; ATP ve adenosin ile antagonistik olarak. Ayrıca nötrofillerin işe alınması ve sitotoksik işlevi üzerinde güçlendirici bir etkiye sahiptirler, nötrofillerin venül endotelyumuna yapışmasını arttırırlar. Ek olarak, nöropeptitler, nosiseptörlerin çeşitli aracıların, özellikle prostaglandin E2 ve prostasiklin etkisine duyarlılığını arttırır, böylece inflamatuar ağrının yeniden yapılandırılmasına katılır.

Yukarıdaki maddelere ek olarak, inflamatuar aracılar ayrıca şunları içerir: asetilkoliv ve katekolaminler, kolin ve adrenerjik yapıların uyarılması üzerine salınır. Asetilkolin vazodilatasyona neden olur ve inflamasyon sırasında arteriyel hipereminin akson refleks mekanizmasında rol oynar. Norepinefrin ve adrenalin, esas olarak inflamasyon modülatörleri olarak hareket ederek vasküler geçirgenliğin büyümesini engeller.

. Bölüm II
Hücre üremesi. Tıpta hücre çoğalması sorunları.
2.1. Hücre yaşam döngüsü.
Hücre teorisi, hücrelerin orijinali bölerek hücrelerden ortaya çıktığını söylüyor. Bu pozisyon, hücresel olmayan maddeden hücre oluşumunu hariç tutar. Hücre bölünmesinden önce, kromozomal aparatlarının yeniden kopyalanması, hem ökaryotik hem de prokaryotik organizmalarda DNA sentezi gerçekleşir.

Bir hücrenin bölünmeden bölünmeye kadar olan ömrüne hücre veya yaşam döngüsü denir. Değeri önemli ölçüde değişir: bakteriler için 20-30 dakika, bir ayakkabı için günde 1-2 kez, bir amip için yaklaşık 1.5 gündür. Çok hücreli hücreler de farklı bölünme yeteneklerine sahiptir. Erken embriyogenezde, genellikle bölünürler ve yetişkin bir organizmada, çoğunlukla uzmanlaştıklarından bu yetenekleri kaybederler. Ancak tam gelişmeye ulaşmış bir organizmada bile, sürekli dökülen eskiyen hücrelerin yerini almak için birçok hücrenin bölünmesi gerekir ve nihayet yaraları iyileştirmek için yeni hücrelere ihtiyaç duyulur.

Sonuç olarak, bazı hücre popülasyonlarında bölünme, yaşam boyunca gerçekleşmelidir. Bunu akılda tutarak, tüm hücreler üç kategoriye ayrılabilir:

1. Bir çocuk doğduğunda, sinir hücreleri üreme yeteneklerini kaybederek çok özel bir duruma gelirler.Ontogenez sürecinde sayıları sürekli azalmaktadır. Bu durumun bir de iyi yanı vardır; sinir hücreleri bölünüyor olsaydı, daha yüksek sinirsel işlevler (hafıza, düşünme) bozulurdu.

2. Başka bir hücre kategorisi de oldukça uzmanlaşmıştır, ancak sürekli soyulmaları nedeniyle yenileriyle değiştirilirler ve bu işlev aynı hattaki hücreler tarafından gerçekleştirilir, ancak henüz uzmanlaşmamış ve bölünme yeteneğini kaybetmemiştir. Bu hücrelere yenileyici hücreler denir. Bir örnek, bağırsak epitelinin sürekli yenilenen hücreleri, hematopoietik hücrelerdir. Kemik hücreleri bile uzmanlaşmamış olanlardan oluşabilir (bu, kemik kırıklarının onarıcı rejenerasyonu sırasında gözlemlenebilir). Bölünme yeteneğini koruyan özelleşmemiş hücre popülasyonlarına genellikle kök hücreler denir.

3. Üçüncü hücre kategorisi, belirli koşullar altında oldukça özelleşmiş hücrelerin mitotik döngüye girebildiği bir istisnadır. Bunlar, uzun ömürlü hücrelerdir ve büyümenin tamamlanmasından sonra hücre bölünmesinin nadiren gerçekleştiği hücrelerdir. Bir örnek hepatositlerdir. Ancak deney hayvanından karaciğerin 2/3'ü alınırsa, iki haftadan kısa bir süre içinde eski boyutuna geri döner. Aynı hormon üreten bezlerin hücreleridir: normal koşullar altında, sadece birkaçı çoğalabilir ve değişen koşullar altında çoğu bölünmeye başlayabilir.

Hücre döngüsü, belirli bir süreyi alan ardışık olayların tekrarlanması anlamına gelir. Döngüsel süreçler genellikle grafiksel olarak daireler şeklinde gösterilir.

Hücre döngüsü iki kısma ayrılır: mitoz ve bir mitozun sonu ile bir sonraki interfazın başlangıcı arasındaki aralık. Otoradyografi yöntemi, interfaz sırasında hücrenin yalnızca özel işlevlerini yerine getirmediğini, aynı zamanda DNA'yı da sentezlediğini belirlemeyi mümkün kıldı. Ara fazın bu dönemine sentetik (S) adı verildi. Mitozdan yaklaşık 8 saat sonra başlar ve 7-8 saat sonra biter. S-dönemi ile mitoz arasındaki aralığa, sentetikten sonra, mitozun kendisinden önce - sentetikten sonra (G2) pressentetik (G1 - 4 saat) adı verildi. yaklaşık bir saat oluyor.

Böylece hücre döngüsünde dört aşama ayırt edilir; mitoz, G1 dönemi, S dönemi, G2 dönemi.

DNA'nın interfaz evresinde iki katına çıkma gerçeğinin ortaya çıkması, hücrenin kendi zamanı boyunca özel işlevleri yerine getiremeyeceği, hücresel yapıların inşası, yavru hücrelerin büyümesini sağlayan yapı malzemelerinin sentezi, birikmesi ile meşgul olduğu anlamına gelir. mitozun kendisi sırasında harcanan enerji, DNA replikasyonu için spesifik enzimlerin sentezi ... Bu nedenle, interfaz hücrelerinin genetik program tarafından önceden belirlenmiş işlevlerini yerine getirebilmeleri (yüksek düzeyde özelleşebilmeleri) için G0 döneminde döngüden geçici veya kalıcı olarak çıkmaları veya uzatılmış G1'de kalmaları gerekir (hücrelerin durumunda önemli bir farklılık yoktur). G0 ve G1 periyotları, döngü başına hücre olduğu için not edildi). Özellikle belirtilmelidir ki, olgun çok hücreli organizmalarda, hücrelerin çoğunun G0 döneminde olduğu bilinmektedir.

Daha önce de belirtildiği gibi, hücre sayısındaki bir artış, yalnızca genetik materyalin, DNA moleküllerinin, kromozomların doğru bir şekilde çoğaltılması aşamasından önce gelen orijinal hücrenin bölünmesi nedeniyle meydana gelir.

Mitotik bölünme, hücrelerin yeni durumlarını içerir: interfaz, yoğunlaştırılmış ve zaten yeniden çoğaltılmış kromozomlar, mitotik kromozomların kompakt formuna dönüşür, kromozomların transferinde rol oynayan bir akromatin mitotik aparatı oluşur, kromozomlar zıt kutuplara ayrılır ve sitokinez meydana gelir. Dolaylı bölünme süreci genellikle aşağıdaki ana aşamalara bölünür: faz, metafaz, anafaz ve telofaz. Mitoz sürekli bir süreç olduğundan ve faz değişimi kademeli olarak gerçekleştiğinden, bölünme koşulludur. Gerçek bir başlangıcı olan tek evre anafazdır.

kromozomların ayrışması başlar. Bireysel fazların süresi farklıdır (ortalama olarak, faz ve telofaz - 30-40 ", anafaz ve metafaz - 7-15"). Mitozun başlangıcında, bir insan hücresi, her biri 2 özdeş yarıdan oluşan 46 kromozom içerir - kromatitler (kromatitler ayrıca S-kromozomu ve 2 kromatitten oluşan bir kromozom - d-kromozomu).

Mitozda gözlemlenen en dikkat çekici olaylardan biri, fisyon iğciklerinin oluşmasıdır. Hücrenin ortasında d-kromozomlarının tek düzlemde dizilişini ve S-kromozomlarının kutuplara hareketini sağlar. Bölünme mili, hücre merkezinin merkezcilleri tarafından oluşturulur. Mikrotübüller, protein tübülinden sitoplazmada oluşur.

G1 periyodunda, her hücre iki merkezcil içerir, G2 dönemine geçiş sırasında, her bir merkezcilin yanında bir kız merkezcil oluşur ve toplamda iki çift oluşur.

Profazda, bir çift merkezcil bir kutba, diğeri diğerine hareket etmeye başlar.

Merkezcil çiftler arasında birbirine doğru bir dizi interpolar ve kromozomal mikrotübül oluşmaya başlar.

Profazın sonunda nükleer zarf parçalanır, çekirdekçik yok olur, kromozomlar (d) sarmallaşır, bölünme mili hücrenin ortasına doğru hareket eder ve d-kromozomları kendilerini iğ mikrotübülleri arasındaki boşluklarda bulur.

Profaz sırasında, D kromozomları filamentli yapılardan çubuk benzeri yapılara doğru bir yoğunlaşma yolundan geçer. Kısalma ve kalınlaşma (d-kromozomları metafazda bir süre devam eder, bunun sonucunda metofaz d-kromozomları yeterli yoğunluğa sahiptir. Sentromer kromozomlarda açıkça görülebilir, onları 2 bitişik S'den oluşan eşit veya eşit olmayan kollara böler. - Anafazın başlangıcında, S kromozomları (kromatitler) ekvator düzleminden kutuplara doğru hareket etmeye başlar Anafaz, her bir kromozomun sentromerik bölgesinin bölünmesiyle başlar, bunun sonucunda her d kromozomunun iki S kromozomu oluşur. Bu nedenle, her yavru hücre aynı 46 S kromozom setini alır. Sentromer ayrılmasından sonra, 92 S kromozomunun bir yarısı bir kutba, diğer yarısı ise diğerine hareket etmeye başlar.

Günümüze kadar kromozomların kutuplara doğru hareketini zorlayanların etkisi altında gerçekleştirildiği kesin olarak tespit edilememiştir. Birkaç versiyon var:

1. Bölünme milinde aktin içeren filamentler (ve diğer kas proteinleri) vardır, bu kuvvetin kas hücrelerinde olduğu gibi üretilmesi mümkündür.

2. Kromozomların hareketi, kromozomal mikrotübüllerin zıt kutuplu sürekli (interpolar) mikrotübüller boyunca kaymasından kaynaklanır (McItosh, 1969; Margolis, 1978).

3. Kromatitlerin düzenli bir şekilde ayrılmasını sağlamak için kromozomların hareket hızı kinetokor mikrotübüller tarafından düzenlenir. Büyük olasılıkla, kalıtsal maddenin yavru hücreler arasında matematiksel olarak doğru bir dağılımının uygulanması için yukarıdaki mekanizmaların tümü işbirliği yapar.

Anafazın sonuna ve telofazın başlangıcına doğru, uzun hücrenin ortasında, bir daralma oluşumu başlar, derinleşerek hücreyi iki kız hücreye bölen sözde bölünme oluğunu oluşturur. Aktin filamentleri karık oluşumunda yer alır. Ancak oluklar derinleştikçe hücreler, medyan gövde adı verilen bir mikrotübül demeti ile birbirine bağlanır, geri kalanı interfazda bir süre bulunur. Sitokineze paralel olarak, her kutupta kromozomlar, kromozomal seviyeden nükleozomal seviyeye doğru ters sırada despiralize edilir. Son olarak, kalıtsal madde, ya sıkıca paketlenmiş ya da yoğunlaştırılmamış kromatin topakları şeklini alır. Kromatin ve karyoplazmayı çevreleyen nükleer zarf olan nükleolus yeniden oluşturulur. Böylece, mitotik hücre bölünmesinin bir sonucu olarak, yeni oluşan yavru hücreler birbirleriyle aynıdır ve hücre ve dokuların daha sonraki büyümesi, gelişmesi ve farklılaşması için önemli olan ana hücrenin bir kopyasıdır.
2.2. Mitotik aktivitenin düzenleme mekanizması
Hücre sayısını belirli, sabit bir seviyede tutmak, genel bir homeostaz sağlar. Örneğin, sağlıklı bir vücuttaki eritrosit ve lökositlerin sayısı nispeten sabittir, bu hücrelerin ölmesine rağmen sürekli yenilenirler. Bu nedenle, yeni hücre oluşum hızı, hücre ölüm hızına uyacak şekilde düzenlenmelidir.

Homeostazı sürdürmek için, vücuttaki çeşitli özelleşmiş hücrelerin sayısının ve yerine getirmeleri gereken işlevlerin, tüm bunları sabit bir durumda tutan çeşitli düzenleyici mekanizmaların kontrolü altında olması gerekir.

Çoğu durumda, hücrelere fonksiyonel aktivitelerini arttırmaları gerektiğine dair bir sinyal verilir ve bu, hücre sayısında bir artış gerektirebilir. Örneğin kandaki Ca içeriği düşerse paratiroid bezinin hücreleri hormonun salgılanmasını arttırır, kalsiyum seviyesi normale ulaşır. Ancak hayvanın diyetinde kalsiyum yoksa, hormonun ek üretimi kandaki bu elementin içeriğini artırmaz. Bu durumda, tiroid bezinin hücreleri hızla bölünmeye başlar, böylece sayılarında bir artış olur. hormonun sentezinde daha fazla artışa yol açar. Bu nedenle, bir veya başka bir işlevdeki azalma, bu işlevleri sağlayan hücre popülasyonunda bir artışa yol açabilir.

Yaylalara giren insanlarda, vücuda gerekli miktarda oksijen sağlamak için eritrosit sayısı keskin bir şekilde artar (02'den daha düşük bir rakımda). Böbrek hücreleri oksijendeki azalmaya tepki verir ve hematopoezi artıran eritropoietin salgısını arttırır. Yeterli sayıda ek eritrosit oluşumundan sonra hipoksi ortadan kalkar ve bu hormonu üreten hücreler salgısını normal düzeye indirir.

Tamamen farklılaşmış hücreler bölünemezler, ancak yine de kaynaklandıkları kök hücreler nedeniyle sayıları artabilir. Sinir hücreleri hiçbir koşulda bölünemezler, ancak işlemlerini artırarak ve aralarındaki bağlantıları çoğaltarak işlevlerini artırabilirler.

Yetişkinlerde, çeşitli organların toplam boyutlarının oranının aşağı yukarı sabit kaldığına dikkat edilmelidir. Organın boyutunun mevcut oranının yapay bir ihlali ile norm eğilimi gösterir (bir böbreğin çıkarılması diğerinde bir artışa yol açar).

Bu fenomeni açıklayan kavramlardan biri, hücre çoğalmasının özel maddeler - keylonlar tarafından düzenlenmesidir. Farklı tipteki hücrelere, organ dokularına özgüllükleri olduğu varsayılmaktadır. Keylon sayısındaki bir azalmanın, örneğin rejenerasyon sırasında hücre proliferasyonunu uyardığına inanılmaktadır. Şu anda, bu sorun çeşitli uzmanlar tarafından dikkatle incelenmektedir. Keylonların moleküler ağırlığı 30.000 - 50.000 olan glikoproteinler olduğuna dair veriler elde edilmiştir.

2.3. Düzensiz hücre üreme türleri
amitoz... Doğrudan bölünme veya amitoz, mitotik bölünmeden daha önce tanımlanır, ancak çok daha az yaygındır. Amitoz, çekirdeğin interfaz durumunda olduğu hücre bölünmesidir. Bu durumda, kromozom yoğunlaşması ve bir fisyon mili oluşumu yoktur. Resmi olarak, amitoz iki hücrenin ortaya çıkmasına yol açmalıdır, ancak çoğu zaman çekirdeğin bölünmesine ve iki veya çok çekirdekli hücrelerin ortaya çıkmasına neden olur.

Amitotik bölünme, nükleollerin parçalanmasıyla başlar, ardından büzülme (veya istila) ile çekirdeğin bölünmesi gelir. Eşit olmayan boyutta bir kural olarak (patolojik süreçlerde) çekirdeğin çoklu bölünmesi olabilir. Çok sayıda gözlem, amitozun neredeyse her zaman ölmekte olan, dejenere olan ve gelecekte tam teşekküllü elementler üretemeyen hücrelerde bulunduğunu göstermiştir. Yani normalde amitotik bölünme, hayvanların embriyonik zarlarında, yumurtalığın foliküler hücrelerinde, trofoblastların dev hücrelerinde meydana gelir. Amitoz, doku veya organ rejenerasyonu (rejeneratif amitoz) sürecinde pozitif bir değere sahiptir. Yaşlanmış hücrelerde amitoza, replikasyon, DNA onarımı ve transkripsiyon ve translasyon dahil olmak üzere biyosentetik süreçlerdeki bozukluklar eşlik eder. Hücre çekirdeği kromatin proteinlerinin fizikokimyasal özellikleri, sitoplazmanın bileşimi, organellerin yapısı ve işlevleri değişir, bu da sonraki tüm seviyelerde - hücresel, doku, organ ve organizma - işlevsel rahatsızlıklara neden olur. Yıkımın büyümesi ve restorasyonun neslinin tükenmesi ile doğal hücre ölümü meydana gelir. Genellikle amitoz, enflamatuar süreçlerde ve malign neoplazmalarda (indüklenmiş amitoz) ortaya çıkar.

endomitoz. Hücreler, iş mili mikrotübüllerini yok eden maddelere maruz kaldığında, bölünme durur ve kromozomlar dönüşümlerinin döngüsüne devam eder: çoğalt, bu da kademeli poliploid hücrelerin oluşumuna yol açar - 4 s. 8 s., Etc. Bu dönüşüm süreci, aksi takdirde endoreprodüksiyon olarak adlandırılır. Hücrelerin endomitoz yeteneği, bitki ıslahında birden fazla kromozom setine sahip hücreler elde etmek için kullanılır. Bunun için kolşisin, vinblastin kullanılır, akromatin milinin dişlerini yok eder. Poliploid hücreler (ve daha sonra yetişkin bitkiler) büyüktür, bu tür hücrelerin vejetatif organları, büyük miktarda besin kaynağı ile büyüktür. İnsanlarda endoreprodüksiyon bazı hepatositlerde ve kardiyomiyositlerde gerçekleşir.

Endomitozun daha nadir görülen bir başka sonucu da polyten hücreleridir. S-döneminde polyteny sırasında, kromozomal filamentlerin replikasyonu ve ayrılmaması sonucu, multi-filamentli, polyten bir yapı oluşur. Büyük boyutlarıyla (200 kat daha uzun) mitotik kromozomlardan farklıdırlar. Bu tür hücreler, dipteranların tükürük bezlerinde, siliatların makronükleuslarında bulunur. Polietilen kromozomlarda çıkıntılar görünür, nefesler (transkripsiyon bölgeleri) - gen aktivitesinin bir ifadesi. Bu kromozomlar, genetik araştırmaların en önemli nesnesidir.
2.4. Tıpta hücre çoğalması sorunları.
Hücre yenilenme hızı yüksek olan dokuların, çeşitli mutajenlerin etkilerine, hücrelerin yavaş yenilendiği dokulara göre daha duyarlı olduğu bilinmektedir. Ancak örneğin radyasyon hasarı hemen ortaya çıkmayabilir ve mutlaka derinlikle zayıflamayabilir, hatta bazen derindeki dokulara yüzeysel olanlardan çok daha fazla zarar verir. Hücreler X-ışınları veya gama ışınları ile ışınlandığında, hücrelerin yaşam döngüsünde büyük ihlaller meydana gelir: mitotik kromozomlar şekil değiştirir, kırılmaları meydana gelir, ardından parçaların yanlış bağlanması, bazen kromozomların tek tek parçaları tamamen kaybolur. İğ anomalileri meydana gelebilir (hücrede iki kutup değil, üç kutup), bu da kromatitlerin eşit olmayan şekilde ayrılmasına yol açar. Bazen hücreye verilen hasar (büyük dozlarda radyasyon) o kadar önemlidir ki, hücrenin mitoz başlatmaya yönelik tüm girişimleri başarısız olur ve bölünme durur.

Radyasyonun benzer bir etkisi, kısmen tümör tedavisinde kullanılmasıyla açıklanmaktadır. Işınlamanın amacı, interfazdaki tümör hücrelerini öldürmek değil, tümör büyümesini yavaşlatacak veya durduracak mitoz yeteneklerini kaybetmelerini sağlamaktır. Hücre için öldürücü olmayan dozlarda radyasyon, X-ışınları ile tehlikelerini bilmeden çalışan kişilerde sıklıkla olduğu gibi, değişmiş hücrelerin çoğalmasına yol açan ve malign büyümeye yol açan mutasyonlara neden olabilir.

İlaçlar da dahil olmak üzere birçok kimyasal hücre çoğalmasını etkiler. Örneğin, alkaloid, kolşisin (kolşikum soğanlarında bulunur), gutta eklem ağrısını hafifleten ilk ilaçtı. Ayrıca başka bir etkiye sahip olduğu ortaya çıktı - mikrotübüllerin oluştuğu tübülli proteinlere bağlanarak bölünmeyi durdurmak. Böylece kolşisin, diğer birçok ilaç gibi, fisyon iğciklerinin oluşumunu engeller.

Bu temelde, vinblastin ve vinkristin gibi alkaloidler, modern kemoterapötik antikanser ilaçlarının cephaneliğinin bir parçası olan belirli malign neoplazma türlerini tedavi etmek için kullanılır. Kolşisin gibi maddelerin mitoz bölünmeyi durdurma yeteneğinin tıbbi genetikte kromozomların daha sonra tanımlanması için bir yöntem olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir.

Tıp için büyük önem taşıyan, farklılaşmış (ve cinsiyet) hücrelerin çoğalma güçlerini koruma yeteneğidir, bu da bazen yumurtalıklarda, hücre tabakalarının, dokuların, organların görüldüğü bölümde tümörlerin gelişmesine yol açar. bir "karmaşa". Acil cerrahi müdahale gerektiren cilt, kıl kökleri, saç, çirkin dişler, kemik parçaları, kıkırdak, sinir dokusu, göz parçaları vb. artıklar ortaya çıkar.

2.5. Hücre üreme patolojisi
Mitotik döngü anomalileri.. Mitotik ritim, genellikle yaşlanmanın, ölü hücrelerin restorasyonu ihtiyacına uygun, patolojik koşullarda değiştirilebilir. Yaşlanan veya düşük vaskülarize dokularda ritimde bir yavaşlama, çeşitli iltihaplanma türleri, hormonal etkiler, tümörlerde vb.

Hücre, tüm canlıların temel bir birimidir. Hücre dışında yaşam yoktur. Hücre üremesi, yalnızca orijinal hücrenin bölünmesiyle gerçekleşir; bunun öncesinde, genetik materyalinin çoğaltılması gelir. Hücre bölünmesi, dış veya iç faktörlere maruz kalmanın bir sonucu olarak aktive olur. Aktive olduğu andan itibaren hücre bölünmesi sürecine proliferasyon denir. Başka bir deyişle, çoğalma hücre çoğalmasıdır, yani. mitotik bölünmelerle meydana gelen hücre sayısında (kültürde veya dokuda) bir artış. Bir hücrenin bölünmeden bölünmeye kadar olan ömrüne genellikle hücre döngüsü denir.

GİRİŞ 3
BÖLÜM I. Yayılma 4
Hücre döngüsü 5
Hücre döngüsü düzenlemesi 6
Proliferasyonun eksojen düzenleyicileri 7
Proliferasyonun endojen düzenleyicileri 7
CDK 8'in düzenleyici yolları
Düzenleme G1 faz 10
S faz 11 düzenlemesi
Düzenleme G2 faz 12
Mitozun düzenlenmesi 12
DNA hasarı 13
1.10.1 Çift iplikli DNA kırıklarını onarmanın yolları 13
1.10.2 DNA hasarına hücresel tepki ve düzenlenmesi 14
1.11. Doku rejenerasyonu 15
1.11.1 Yenilenme biçimleri 16
1.11.2. Doku rejenerasyonunun düzenlenmesi 17
BÖLÜM II. apoptoz 18
2.1. Apoptozun karakteristik belirtileri 19
2.2. Apoptoz mekanizması 19
2.3. Apoptozun kansere karşı korunmadaki rolü 20
2.4. Apoptozun düzenlenmesi 21
REFERANSLAR 24

Çalışma 1 dosya içeriyor

A.I. Herzen'in adını taşıyan Rus Devlet Pedagoji Üniversitesi

Biyoloji Fakültesi

DERS ÇALIŞMASI

Hücre çoğalması

SPb 2010
İÇİNDEKİLER

GİRİŞ 3

BÖLÜM I. Yayılma 4

Hücre döngüsü 5
Hücre döngüsü düzenlemesi 6
Proliferasyonun eksojen düzenleyicileri 7
Proliferasyonun endojen düzenleyicileri 7
CDK'nın düzenleyici yolları 8
G1 faz regülasyonu 10
S fazı düzenlemesi 11
G2 fazı düzenlemesi 12
Mitoz düzenlenmesi 12
DNA hasarı 13

1.10.1 Çift sarmallı DNA kırıklarını onarmanın yolları 13

1.10.2 DNA hasarına hücresel tepki ve düzenlenmesi 14

1.11. Doku rejenerasyonu 15

1.11.1 Yenilenme biçimleri 16

1.11.2. Doku rejenerasyonunun düzenlenmesi 17

BÖLÜM II. apoptoz 18

2.1. Apoptozun karakteristik belirtileri 19

2.2. apoptoz mekanizması 19

2.3. Apoptozun Kanserden Korunmadaki Rolü 20

2.4. Apoptozun düzenlenmesi 21

KAYNAKÇA 24

Tanıtım

Hücre, tüm canlıların temel bir birimidir. Hücre dışında yaşam yoktur. Hücre üremesi, yalnızca orijinal hücrenin bölünmesiyle gerçekleşir; bunun öncesinde, genetik materyalinin çoğaltılması gelir. Hücre bölünmesi, dış veya iç faktörlere maruz kalmanın bir sonucu olarak aktive olur. Aktivasyon anından itibaren hücre bölünmesi sürecine denir.çoğalma. Başka bir deyişle, çoğalma Hücrelerin çarpımı, yani. mitotik bölünmelerle meydana gelen hücre sayısında (kültürde veya dokuda) bir artış. Bir hücrenin bölünmeden bölünmeye kadar olan ömrüne genellikle hücre denir.Hücre döngüsü.

Yetişkin insan vücudunda, çeşitli doku ve organların hücreleri eşit olmayan bir bölünme yeteneğine sahiptir. Ek olarak, yaşlanma ile hücre proliferasyonunun yoğunluğu azalır (örn. mitoz ). Bölünme yeteneğini tamamen kaybetmiş hücre popülasyonları vardır. Bunlar, kural olarak, terminal aşamasında olan hücrelerdir.farklılaşmaörneğin olgun nöronlar, granül kan lökositleri, kardiyomiyositler ... Bu bakımdan bağışıklık sistemi bir istisnadır.B- ve T-hücreleri hafızafarklılaşmanın son aşamasında olan, vücutta belirli bir uyaran daha önce karşılaşılan bir biçimde göründüğünde antijen çoğalmaya başlayabilirler. Vücudun sürekli yenilenen dokuları vardır - çeşitli epitel türleri, hematopoietik dokular. Bu tür dokularda, sürekli olarak bölünen, harcanan veya ölmekte olan hücre tiplerinin yerini alan bir hücre havuzu vardır (örneğin,bağırsak kript hücreleri, integumenter epitelin bazal tabakasının hücreleri, hematopoietik hücreler kemik iliği ). Vücutta ayrıca normal koşullarda çoğalmayan, ancak belirli koşullar altında, özellikle gerekirse bu özelliği yeniden kazanan hücreler de vardır. yenilenme dokular ve organlar.

Hücre proliferasyon süreci, hücrenin kendisi tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir (hücre döngüsünün düzenlenmesi, sentezin durması veya yavaşlaması). otokrin büyüme faktörleri ve reseptörleri) ve mikroçevresi (komşu hücreler ve matriks ile uyarıcı temas eksikliği, salgı ve/veya sentezin kesilmesi parakrin büyüme faktörleri). Proliferasyon düzenlemesinin ihlali, vücutta onkolojik sürecin gelişimini başlatan sınırsız hücre bölünmesine yol açar.

Çoğalma

Proliferasyonun başlamasıyla ilişkili ana işlev, şu şekilde varsayılır:hücre zarıhücreler. Dinlenme hücrelerinin bölünmeden önce gelen aktif duruma geçişiyle ilişkili olayların meydana geldiği yüzeydedir. Hücrelerin plazma zarı, içinde bulunan reseptör molekülleri sayesinde çeşitli hücre dışı mitojenik sinyalleri algılar ve proliferatif yanıtın başlamasında rol oynayan gerekli maddelerin hücre içine taşınmasını sağlar. Mitojenik sinyaller, hücreler arasında, bir hücre ve bir matris arasındaki temasların yanı sıra hücrelerin hücreye girişlerini uyaran çeşitli bileşiklerle etkileşimi olabilir. Hücre döngüsü büyüme faktörleri denir. Proliferasyon için mitojenik bir sinyal alan bir hücre, bölünme sürecini başlatır.

Hücre döngüsü

Tüm hücre döngüsü 4 aşamadan oluşur: sentetik (G1),
sentetik (S), post-sentetik (G2) ve uygun mitoz (M).
Ek olarak, G0 periyodu olarak adlandırılan bir karakterizasyon vardır.
hücrenin geri kalanının durumu. G1 döneminde hücreler diploit
Çekirdek başına DNA içeriği. Bu dönemde hücre büyümesi başlar,
esas olarak hücresel proteinlerin birikmesi nedeniyle, bunun nedeni
hücre başına RNA miktarında bir artış. Ayrıca DNA sentezi için hazırlıklar başlar. Bir sonraki S-döneminde, sayının iki katına çıkması var. DNA ve buna göre kromozom sayısı iki katına çıkar. Postsentetik G2 fazına premitotik de denir. Bu aşamada aktif sentez gerçekleşir. mRNA (haberci RNA). Bu aşamayı, iki veya mitozda gerçek hücre bölünmesi izler.

Hepsinin bölünmesi ökaryotik hücrelerikiye katlanmış yoğunlaşma ile ilişkili (çoğaltılmış) kromozomlar. Bölünme sonucunda bu kromozomlar yavru hücrelere aktarılır. Bu tür ökaryotik hücre bölünmesi - mitoz (Yunanca mitos - ipliklerden) - hücre sayısını artırmanın tek eksiksiz yoludur. Mitotik bölünme süreci birkaç aşamaya ayrılır: faz, prometafaz, metafaz, anafaz, telofaz.

Hücre döngüsü düzenlemesi

Hücre döngüsünün düzenleyici mekanizmalarının amacı, hücre döngüsünün geçişini olduğu gibi düzenlemek değil, nihai olarak, hücre üreme sürecinde kalıtsal materyalin dağılımının yanılmazlığını sağlamaktır. Hücre üremesinin düzenlenmesi, aktif çoğalma durumlarındaki bir değişikliğe dayanır veproliferatif uyku hali... Hücre çoğalmasını kontrol eden düzenleyici faktörler kabaca iki gruba ayrılabilir: hücre dışı (veya ekzojen) veya hücre içi (veya endojen).Dış faktörlerhücrenin mikro ortamında bulunur ve hücre yüzeyi ile etkileşime girer. Hücrenin kendisi tarafından sentezlenen ve hücre içinde hareket eden faktörler;
endojen faktörler... Bu alt bölümleme oldukça keyfidir, çünkü onları üreten hücreye göre endojen olan bazı faktörler onu terk edebilir ve diğer hücreler üzerinde eksojen düzenleyiciler olarak hareket edebilir. Düzenleyici faktörler, onları üreten aynı hücrelerle etkileşime giriyorsa, bu tür kontrole otokrin kontrol denir. Parakrin kontrol altında, düzenleyicilerin sentezi diğer hücreler tarafından gerçekleştirilir.

Proliferasyonun eksojen düzenleyicileri

Çok hücreli organizmalarda, çeşitli hücre türlerinin çoğalmasının düzenlenmesi, bir büyüme faktörünün değil, bunların toplamının etkisinden kaynaklanır. Ek olarak, bazıbüyüme faktörleribazı hücre türleri için uyarıcı olduklarından, diğerlerine göre inhibitör gibi davranırlar. Klasikbüyüme faktörleritemsil etmek polipeptitler 7-70 kDa'lık bir moleküler ağırlığa sahip. Bugüne kadar, bu tür yüzden fazla büyüme faktörü bilinmektedir.

PDGF trombositler. Vasküler duvarın tahrip olması üzerine salınan PDGF, trombüs oluşumu ve yara iyileşmesi süreçlerinde yer alır. PDGF, dinlenme için güçlü bir büyüme faktörüdür fibroblastlar ... PDGF ile birlikte epidermal büyüme faktörü ( EGF ), aynı zamanda fibroblastların çoğalmasını da uyarabilir. Ancak bunun yanı sıra, diğer hücre türleri üzerinde, özellikle de hücreler üzerinde uyarıcı bir etkiye sahiptir. kondrositler.

Geniş bir büyüme faktörü grubu, sitokinler (interlökinler, tümör nekroz faktörleri, koloni uyarıcı faktörlervb.). Tüm sitokinler çok işlevlidir. Proliferatif tepkileri hem geliştirebilir hem de engelleyebilirler. Örneğin, CD4 + T lenfositlerinin farklı alt popülasyonları, Th1 ve Th2 , farklı bir sitokin spektrumu üreten, birbirine göre antagonistlerdir. Yani, Th1 sitokinleri, onları üreten hücrelerin proliferasyonunu uyarır, ancak aynı zamanda Th2 hücre bölünmesini baskılar ve bunun tersi de geçerlidir. Böylece, vücut normalde bu iki tip T-lenfosit arasında sabit bir denge sağlar. Büyüme faktörlerinin hücre yüzeyindeki reseptörleri ile etkileşimi, hücre içinde bir dizi olayın başlamasına yol açar. Sonuç olarak, transkripsiyon faktörleri aktive edilir ve sonuçta DNA replikasyonunu ve hücrenin mitoza girişini başlatan proliferatif yanıtın genleri eksprese edilir.

Hücre döngüsünün endojen düzenleyicileri

Normal ökaryotik hücrelerde hücre döngüsünün geçişi sıkı bir şekilde düzenlenir. Sebeponkolojik hastalıklar genellikle hücre döngüsünün düzenleyici mekanizmalarının ihlali ile ilişkili hücrelerin dönüşümüdür. Hücre döngüsü kusurunun ana sonuçlarından biri genetik kararsızlıktır, çünkü hücre döngüsünün kontrolü bozulmuş hücreler, doğru bir şekilde çoğalma ve kendi hücrelerini dağıtma yeteneklerini kaybederler.genetik şifre ... Genetik kararsızlık, tümörün ilerlemesinden sorumlu olan yeni özelliklerin edinilmesine yol açar.

Akut inflamasyonda proliferatif süreçler, flogojenik faktörün doku üzerindeki etkisinden hemen sonra başlar ve inflamasyon bölgesinin çevresi boyunca daha belirgindir. Optimal proliferasyon seyri için koşullardan biri, değişim ve eksüdasyon süreçlerinin zayıflamasıdır.

Çoğalma

Fagositler ayrıca, bağışıklık, alerji veya tolerans durumunun gelişimini düzenleyen bir dizi biyolojik olarak aktif maddeyi hücreler arası sıvıya üretir ve salar. Dolayısıyla inflamasyon, vücuttaki bağışıklık veya immünopatolojik reaksiyonların oluşumu ile doğrudan ilişkilidir.

Proliferasyon - inflamatuar sürecin bir bileşeni ve son aşaması - stromal ve kural olarak parankimal hücrelerin sayısında bir artış ve ayrıca inflamasyon odağında hücreler arası maddenin oluşumu ile karakterizedir.Bu süreçler amaçlanmaktadır. değiştirilmiş doku elemanlarının yenilenmesinde ve / veya değiştirilmesinde. Çeşitli biyolojik olarak aktif maddeler, özellikle hücre proliferasyonunu (mitojenler) uyaranlar, iltihaplanmanın bu aşamasında esastır.

Organa özgü hücrelerin formları ve proliferasyon derecesi farklıdır ve hücre popülasyonlarının doğasına göre belirlenir (Ek "Referans kitabı"ndaki "Hücre popülasyonu" makalesine bakın).

Bazı organ ve dokularda (örneğin karaciğer, deri, mide-bağırsak yolu, solunum yolu), hücreler, iltihaplanma odağındaki yapılardaki bir kusuru ortadan kaldırmak için yeterli olan yüksek bir çoğalma kapasitesine sahiptir.

Diğer organ ve dokularda bu yetenek çok sınırlıdır (örneğin tendon dokularında, kıkırdakta, bağlarda, böbreklerde vb.).

Bir dizi organ ve dokuda, parankimal hücreler pratik olarak proliferatif aktiviteye sahip değildir (örneğin, kalp kaslarının miyositleri, nöronlar). Bu bağlamda, miyokard dokularında ve iltihaplanma odağındaki sinir sisteminde iltihaplanma sürecinin sonunda, stromal hücreler, esas olarak hücresel olmayan yapıları oluşturan fibroblastlar olmak üzere çoğalır. Sonuç olarak, bir bağ dokusu yara izi oluşur. Aynı zamanda, bu dokuların parankimal hücrelerinin, hücre altı yapıların hipertrofisi ve hiperplazisi konusunda oldukça yetenekli olduğu bilinmektedir.

Proliferatif süreçlerin aktivasyonu, bir anti-inflamatuar etkiye sahip (bir tür anti-inflamatuar aracılar) biyolojik olarak aktif maddelerin oluşumu ile ilişkilidir. Aralarında en etkili olanlar:

Hidrolaz inhibitörleri, özellikle proteazlar (örneğin antitripsin), -mikroglobulin, plazmin veya kompleman faktörleri;

Antioksidanlar (örneğin, seruloplazmin, haptoglobin, peroksidazlar, SOD);

Poliaminler (örn. putresin, spermin, kadaverin);

Glukokortikoidler;

Heparin (lökositlerin yapışmasını ve agregasyonunu, kininlerin aktivitesini, biyojenik aminleri, tamamlayıcı faktörleri baskılar).

Enflamasyon sırasında ölen ve hasar gören doku elemanlarının yerine konması, yıkım ve eliminasyonlarından sonra not edilir (bu işleme yara temizleme denir).

Hem stromal hem de parankimal hücrelerin proliferasyon reaksiyonları çeşitli faktörler tarafından düzenlenir. Aralarında en önemlileri şunları içerir:

Enflamasyonun birçok aracısı (örneğin, çoğalmayı engelleyen TNF; hücre bölünmesini uyaran lökotrienler, kininler, biyojenik aminler).

Lökositlerin spesifik metabolik ürünleri (örneğin, monokinler, lenfokinler, IL, büyüme faktörleri) ve ayrıca hücre proliferasyonunu aktive edebilen trombositler.

Doku yıkımı sırasında salınan düşük moleküler ağırlıklı peptitler, poliaminler (putresin, spermidin, spermin) ve hücre çoğalmasını aktive eden nükleik asitlerin bozunma ürünleri.

Hormonlar (STH, insülin, T4, kortikoidler, glukagon), bunların çoğu, konsantrasyonlarına, aktivitelerine, sinerjistik ve antagonistik etkileşimlerine bağlı olarak proliferasyonu hem aktive edebilir hem de baskılayabilir; örneğin, düşük dozlarda glukokortikoidler inhibe eder ve mineralokortikoidler - rejenerasyon reaksiyonlarını aktive eder.

Proliferasyon süreçleri, örneğin enzimler (kollajenaz, hiyalüronidaz), iyonlar, nörotransmiterler ve diğerleri gibi bir dizi başka faktörden etkilenir.