пролиферация

Под пролиферация в биологии понимают размножение и рост клеток. Клетки размножаются посредством деления клеток и растут в результате роста до своего генетически заданного размера и формы. У людей пролиферация играет важную роль, особенно во время эмбриональной фазы и фазы роста, а затем в основном для пополнения отторгнутых клеток в определенных типах тканей и в процессах восстановления.

Что такое распространение?

Разрастание ткани называется пролиферацией, которая состоит из делений митотических клеток и роста клеток. Рост клеток включает максимальное увеличение объема клетки до размера и формы, которые заранее запрограммированы в ДНК генов. Определенные гормоны, нейротрансмиттеры (вещества-посредники) и факторы роста создают стимул для разделения.

На стадии взрослого человека некоторые типы тканей или клеток больше не способны к пролиферации, то есть больше не могут делиться и, следовательно, больше не воспроизводятся. Это относится, например, к большей части нервной ткани и большинству сенсорных клеток.

Однако процессы обновления постоянно происходят во многих типах тканей, что обычно становится возможным благодаря пролиферативным базовым клеткам или даже стволовым клеткам. Средний возраст клеток у людей варьируется в зависимости от типа ткани от нескольких часов до пожизненного. Например, роговица обновляется каждые 28 дней. Слизистая кишечника справляется с этим гораздо быстрее, а именно в течение нескольких дней. В то время как эритроциты, красные кровяные тельца, выделяемые из костного мозга, обновляются каждые 120 дней, большинство белых кровяных телец живут всего несколько дней.

Функция и задача

Размножение тканевых клеток имеет большое значение для эмбрионального и постнатального развития человека. По оценкам, при рождении мы состоим из примерно 5 триллионов клеток. В процессе распространения это число увеличивается примерно до 60–90 миллиардов взрослых. Таким образом, количество ячеек увеличилось в двенадцать-шестнадцать раз. После завершения фазы роста некоторые типы клеток теряют способность к размножению. Другие типы клеток все еще имеют ограниченную способность к размножению.

В случае типов тканей, клетки которых больше не могут размножаться, но которые все еще должны обновляться, организм использует тип стволовых клеток, которые часто уже специализированы, то есть утратили свое всемогущество и могут расти только в клетки определенных типов тканей. Ограниченная возможность воспроизводства необходима для поддержания процесса обновления клеток, который занимает разное время в разных типах тканей.

Насколько необходима оставшаяся способность к размножению, ясно демонстрирует тот факт, что около 50 миллионов клеток в секунду умирают и либо перерабатываются, расщепляются и выводятся метаболизмом организма, либо, как в случае с кожей, просто отшелушиваются наружу. Клетки, которые постоянно умирают и разрушаются в результате метаболизма организма, должны быть заменены размножением, чтобы не потерять какое-либо клеточное вещество.

Особую роль при травмах играет распространение. Контролируемый веществами-посредниками, процесс распространения начинается во время фазы заживления травм с помощью гормонов и ферментов. Неповрежденные клетки соединительной ткани (фиброциты), которые находятся в непосредственной близости от сухожилий и связок, мигрируют в поврежденную область и могут вступать в контакт с их отростками и сокращаться через сократительные элементы в своем цитоскелете, так что Затяните разорванные концы связок или сухожилий. Механизм репарации показывает, что способность некоторых клеток к пролиферации может быть реактивирована при необходимости.

С середины 1990-х годов было известно, что нейрогенез, то есть образование новых нервных клеток в центральной нервной системе, возможно в определенных нейрональных стволовых клетках у взрослых, что ранее считалось невозможным. Из нервных стволовых клеток, расположенных в ограниченной области гиппокампа, возникают клетки-предшественники (клетки-предшественники), которые также обладают способностью размножаться в течение нескольких дней.

Болезни и недуги

Процесс заживления ран можно рассматривать как пример того факта, что организм имеет способность включать и выключать способность клеток к пролиферации по мере необходимости. Возникает вопрос, почему эта возможность не существует для всех типов тканей, чтобы органы, разрушенные болезнью, или конечности, потерянные в результате несчастного случая, могли вырасти снова.

Очевидно, в ходе эволюции природа осознала, что при неограниченной способности клеток к размножению опасности будут больше, чем потенциальные выгоды. Основная опасность, связанная с неограниченной способностью к распространению, заключается в том, что сложный процесс больше нельзя контролировать. Это означает, что после того, как клетки включили свою способность к размножению, они больше не реагируют на вещества-посредники, ферменты и гормоны. Результатом будет неограниченный рост клеток.

Именно так обстоит дело с опухолями, ткань которых подвержена постоянному росту, то есть способность к разрастанию больше не может быть предотвращена. Основное различие между доброкачественными (доброкачественными) и злокачественными (злокачественными) опухолями заключается в том, что злокачественные опухоли, помимо своей способности к размножению, также могут питаться сами собой, поскольку они имеют свою собственную сеть сосудов в процессе васкуляризации и способны метастазировать.

Помимо возможности неконтролируемой пролиферации, которая может привести к образованию рака с очень разной ориентацией, существует также проблема ограниченной способности к размножению. Дисфункция часто вызывается токсинами и наркотиками, такими как алкоголь и никотин. Например, хроническое злоупотребление алкоголем приводит к нарушению пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов, которые составляют важную часть иммунной системы.