Ембріональний гістогенез. Проліферація клітин. Клітинний ріст, міграція і міжклітинні взаємодії.

У розвитку нижчих і вищих хребетних чітко простежується єдина общебиологическая закономірність, що виражається в появі зародкових листків і відокремленні основних зачатків органів і тканин. Процес утворення тканин з матеріалу ембріональних зачатків складає суть вчення про гістогенезу.

Ембріональний гістогенез, за ​​визначенням А.А. Клішова (1984), – це комплекс координованих в часі і просторі процесів проліферації, клітинного росту, міграції, міжклітинних взаємодій, диференціації, детермінації, програмованої загибелі клітин і деяких інших. Всі названі процеси в тій чи іншій мірі протікають в зародку, починаючи з самих ранніх стадій його розвитку.

Проліферація. Основний спосіб розподілу тканинних клітин – це мітоз. У міру збільшення числа клітин виникають клітинні групи, або популяції, об’єднані спільністю локалізації у складі зародкових листків (ембріональних зачатків) і володіють подібними гістогенетичному потенціями. Клітинний цикл регулюється численними поза-і внутрішньоклітинними механізмами. До позаклітинним відносяться впливу на клітину цитокінів, факторів росту, гормональних і нейрогенних стимулів. Роль внутрішньоклітинних регуляторів грають специфічні білки цитоплазми. Протягом кожного клітинного циклу існують кілька критичних точок, відповідних переходу клітини з одного періоду циклу в інший. При порушенні внутрішньої системи контролю клітина під впливом власних факторів регуляції елімінується апоптозом, або на деякий час затримується в одному з періодів циклу.
Метод радіографічного аналізу клітинних циклів в різних тканинах виявив особливості співвідношення клітинної репродукції і диференціювання. Наприклад, якщо в тканинах (кровотворні тканини, епідерміс) є постійний фонд проліферуючих клітин, за рахунок яких забезпечується безперервне виникнення нових клітин замість тих, хто гине, то ці тканини відносяться до оновлюється. Інші тканини, наприклад, деякі сполучні, характеризуються тим, що в них збільшення кількості клітин відбувається паралельно з їхньою диференціюванням, клітини в цих тканинах характеризуються низькою мітотичної активністю. Це зростаючі тканини. Нарешті, нервова тканина характеризується тим, що всі основні процеси репродукції закінчуються в період ембріонального гістогенезу (коли формується основний запас стволових клітин, достатній для подальшого розвитку тканини). Тому вона віднесена до стабільних (стаціонарним) тканинам. Тривалість життя клітин в оновлюються, що ростуть і стабільних тканинах різна.

Поряд з оновленням клітинної популяції, в самих клітинах постійно спостерігається оновлення внутрішньоклітинних структур (внутрішньоклітинна фізіологічна регенерація).

Клітинний ріст, міграція і міжклітинні взаємодії. Зростання клітин проявляється у зміні їх розмірів і форми. При посиленні функціональної активності і внутрішньоклітинних біосинтезів спостерігається збільшення об’єму клітини. Якщо обсяг клітини перевищує якусь норму, то говорять про її гіпертрофії, і навпаки, при зниженні функціональної активності відбувається зменшення об’єму клітини, а при переході деяких нормативних параметрів виникає атрофія клітини. Зростання клітини не безмежний і визначається оптимальним ядерно-цитоплазмових ставленням.

Важливе значення для гістогенезу мають процеси переміщення клітин. Міграція клітин найбільш характерна для періоду гаструляції. Однак і в період гісто-і органогенезу відбуваються переміщення клітинних мас (наприклад, зміщення миобластов з миотомов в місця закладки скелетних м’язів; рух клітин з нервового гребеня з утворенням спинномозкових гангліїв та нервових сплетень, міграція гоноцитів і т. д.). Міграція здійснюється за допомогою декількох механізмів. Так, розрізняють хемотаксис – рух клітин у напрямку градієнта концентрації будь-якого хімічного агента (переміщення сперміїв до яйцеклітини, попередників Т-лімфоцитів з кісткового мозку в закладку тимуса).

Гаптотаксіс – механізм переміщення клітин по градієнту концентрації адгезионной молекули (рух клітин протоки пронефроса в амфібій по градієнту лужної фосфатази на поверхні мезодерми). Контактна орієнтування – коли в будь перешкоді залишається один канал для переміщення (описаний у риб при утворенні плавців).

Контактна інгібування – цей спосіб переміщення спостерігається у клітин нервового гребеня. Суть способу полягає в тому, що при утворенні ламеллоподіі однією клітиною і контакту її з іншою клітиною, ламеллоподія припиняє ріст і поступово зникає, але в іншій частині мігруючої клітини при цьому формується нова ламеллоподія.

В процесі міграції клітин важливу роль грають міжклітинні взаємодії. Існує кілька механізмів такої взаємодії (контактного і дистантного). Виділяється велика група молекул клітинної адгезії (МКА). Так, кадгеріни – це Са2 +-залежні МКА, відповідають за міжклітинні контакти при утворенні тканин, за формоутворення та ін У молекулі кадгеріна розрізняють позаклітинний, трансмембранний та внутрішньоклітинний домени. Наприклад, позаклітинний домен відповідальний за адгезію клітин з однаковими кадгерінамі, а внутрішньоклітинний – за форму клітки. Інший клас МКА – це іммуноглобуліновие суперсімейство Са2 +-незалежних МКА, що забезпечують, наприклад, адгезію аксонів до антисарколемальних м’язових волокон, або міграцію нейробластів вздовж радіальних гліоцітов в закладці кори великого мозку та ін Наступний клас МКА – це мембранні ферменти – глікозілтранферази. Останні по типу “ключ-замок” з’єднуються з вуглеводними субстратами – глікозаміногліканами надмембранний комплексу клітини, здійснюючи таким чином міцне зчеплення клітин.

Крім механізмів міжклітинної взаємодії, існують механізми взаємодії клітин із субстратом. Вони включають формування рецепторів клітини до молекул позаклітинного матриксу. До останніх відносять похідні клітин, серед яких найбільш вивченими адгезійними молекулами є колаген, фібронектину, Ламінін, тенасцін і деякі інші. Колагени, серед яких розрізняють кілька десятків типів, входять до складу міжклітинної речовини пухкої волокнистої сполучної тканини, базальної мембрани і пр. Фібронектин, секретується клітинами, є зв’язує молекулою між мігруючої клітиною і міжклітинним матриксом. Ламінін – компонент базальної мембрани, також пов’язує мігруючі клітини з міжклітинним матриксом (справедливо по відношенню до епітеліоцитах і нейробластом).

Для здійснення зв’язку мігруючих клітин з міжклітинним матриксом клітини формують специфічні рецептори. До них відносяться, наприклад, сіндекан, який забезпечує контакт епітеліоцита з базальної мембраною за рахунок зчеплення з молекулами фібронектину та колагену. Інтегринів клітинних поверхонь пов’язують з позаклітинної боку молекули позаклітинного матриксу, а всередині клітини – білки цитоскелету (наприклад, Актинові мікрофіламенти). Так виникає зв’язок внутрішньо-і позаклітинних структур, що дозволяє клітині використовувати для переміщення власний скорочувальний апарат. Нарешті, існує велика група молекул, які формують клітинні контакти, які здійснюють комунікацію між клітинами (щілинні контакти), механічну зв’язок (десмосоми, щільні контакти).

Дистантних міжклітинні взаємодії здійснюються шляхом секреції гормонів і факторів росту (ФР). Останні – це речовини, які надають стимулюючий вплив на проліферацію і диференціювання клітин і тканин. До них відносяться, наприклад, ФР, отриманий з тромбоцитів і впливає на перехід клітин у фазу розмноження (гладких міоцитів, фібробластів, гліоцітов); епідермальний ФР – стимулює проліферацію епітеліоцитів, похідних ектодерми; ФР фібробластів – стимулює проліферацію фібробластів. Особливо виділяється велика група пептидів (соматотропін, Соматомедин, інсулін, лактоген), що впливають на розвиток клітин плоду.

Фактори, які гальмують проліферацію і диференціювання клітин, також беруть кооперативне участь в процесах розвитку клітин і тканин. До них відносяться, наприклад, бета-інтерферон і трансформуючий ФР. Останній, проте, щодо різних клітинних типів діє по-різному: блокує розмноження багатьох типів епітеліоцитів, але стимулює розмноження сполучнотканинних клітин.

Comments are closed.