Патология роста и дифференцировки клеток. процессы адаптации

Патология роста и дифференцировки клеток. процессы адаптации

Способность организма замещать поврежденные или погибшие клетки является одной из важнейших для поддержания его жизнедеятельности. Всевозможные повреждающие агенты запускают целую цепь процессов, направленных не только на сдерживание повреждения, но и на подготовку уцелевших клеток к пролиферации, способной возместить утрату. Так, при ответной реакции на тепловое повреждение осуществляется защита внутриклеточных белков, а при наступлении апоптоза — удаление клеток-носителей поврежденной ДНК, потенциально опасных для организма. Повреждающие агенты приводят в действие процессы активации генов, таких как c-fos, c-jun и c-myc, участвующих в воспроизведении клеток.

В ходе восстановления тканей можно выделить два процесса: регенерацию, под которой подразумевается возмещение утраченных элементов клетками того же типа, причем иногда без всякого следа от нанесенного повреждения, и рубцевания, т.е. замещение дефекта вначале грануляционной, затем зрелой волокнистой (фиброзной) соединительной тканью. Рубцевание называют иногда фиброплазией. В большинстве случаев восстановлению способствуют оба процесса. Кроме того, и регенерация, и фибро-плазия обусловлены весьма схожими механизмами, включающими миграцию, пролиферацию, дифференцировку клеток и кле-точно-матриксные взаимодействия. Последние особенно важны. Для правильной и последовательной регенерации эпидермиса и эпителия внутренних органов требуется наличие базальной мембраны. Эта мембрана, являясь специализированной разновидностью внеклеточного матрикса, служит опорой для правильного восстановления предсуществующих структур. Сохранение целости базальной мембраны влияет на миграцию и рост клеток, а также способствует достижению финальных этапов профильного созревания или завершенной дифференцировки эпителия. Под дифференцировкой следует понимать процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа (совокупности характерных морфофункцио-нальных, цитогенетических, биохимических и других признаков) клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клетки есть результат координированной экспрессии (согласованной функциональной активности) определенного набора генов.

В большинстве тканей взрослого организма объем популяции тех или иных клеток обусловлен уровнями их пролиферации, дифференцировки и гибели, регулируемой апоптозом Причем увеличение количества клеток может быть вызвано повышением темпа их пролиферации или снижением темпа гибели. Стимул к процессу дифференцировки зависит от условий, при которых этот процесс может начаться. Например, потомки стволовых клеток в костном мозге способны претерпевать по несколько делений, но в конце концов переходят к этапам завершенной дифференцировки и больше делиться не могут. Однако в определенных зрелых тканях встречается пролиферация дифференцированных клеток. Например, после частичной гепатэктомии пролиферация печеночных клеток продолжается до тех пор, пока не перестанут поступать сигналы для их деления. Апоптоз (см. главу 2) контролируется некоторыми генами. Различные стимулы индуцируют процессы, ведущие к программированной гибели клеток.

В этой главе мы рассмотрим механизмы, участвующие в регуляции роста клеток, поддержании и дифференцировке нормальных клеточных популяций. Все это важно знать, прежде чем перейти в главе 7 к одному из важнейших патологических процессов — опухолевому росту. Кроме того, здесь будут рассмотрены процессы адаптации тканей к разным патологическим условиям и воздействиям. Эти процессы, так или иначе, связаны с ростом и дифференцировкой клеток и возникают при многих заболеваниях. К ним относят гиперплазию, гипертрофию, атрофию и метаплазию.