Удивительная регенерация печени

Над проблемой регенерации – одной из самых волнующих во всей биологии и медицине – ученые бьются давно. Ее общие закономерности у человека и животных были раскрыты к концу прошлого столетия, интерес к более глубокому постижению этой загадки вспыхнул лет 30-40 назад. Удалось установить целый ряд фундаментальных фактов и положений, опровергнуть кое-какие старые теории, но далеко не все еще разгадано до конца.

Сложность в том, что регенерация – это не один, а два взаимосвязанных процесса: обычное, нормальное обновление организма (систем, органов, тканей, клеток, внутриклеточных органелл) и восстановление утраченного, ликвидация повреждений, залечивание ран (в широком смысле слова). Второй, так сказать, реконструктивный процесс протекает на основе тех же механизмов, что и первый, но более интенсивно, энергично. Как мы увидим ниже, разница, однако, не только в скорости.

Каждый знает, что организм обновляется непрерывно: происходит смена клеток путем их прямого и непрямого деления, меняются и «внутренности» самих клеток – органеллы, причем они замещаются аналогичными структурами. Ответ же на патогенное, болезнетворное воздействие, когда погибает часть клетки, может быть двояким: либо начнут размножаться сохранившиеся органеллы – и строение клетки восстановится, либо увеличится число органелл в здоровой клетке – и она возьмет на себя функцию поврежденной.

Обратите внимание на слово «функция». В этом слове заключена вся соль современных представлений о регенерации. Раньше считали, что смысл этого процесса только в восстановлении погибших структур. Например, массы органа: либо недостающая часть отрастает от раневой поверхности, либо увеличивается в размерах сохранившаяся. Глядя, как копируются отсеченные членики у червей, появляются взамен утраченных усики у рака (а иногда «по ошибке» – и целая конечность), отрастают утерянные пальцы у тритона, биологи думали, что по мере усложнения животного организма способность к регенерации снижается – ведь у человека могут восстанавливаться лишь части внутренних органов (доли печени, мышцы, кости, кожа и др.), а также отдельные клетки.

Но дальнейшие исследования показали, что регенерация эволюционно, исторически лишь усложнялась, потому что она направлена не только на восполнение анатомической убыли, но также на восстановление, нормализацию нарушенной функции. А функции эти у разных органов и систем различные, и получается, что пути регенерации в каждом случае необходимы свои, зависящие от структурно-функциональных особенностей органа.

Почему, например, эпителий кожи и слизистой оболочки восстанавливается путем скорейшего размножения своих клеток, а в коре головного мозга погибшие пирамидальные клетки не возрождаются? Все дело в функции. Эпителиальные клетки заботятся о целости граничных покровов, а упомянутые пирамидальные – о поддержании связей с нервными клетками. Поэтому первые не столь специфичны, замена одной на другую ничего не решает; замена же вторых означает нарушение сложившихся нервных связей, все равно что на АТС подменить опытную телефонистку новенькой, не имеющей ни опыта, ни навыков. Избирается другой путь: усилить работу соседних пирамидальных клеток – пусть потрудятся «за ту подружку», лишь бы функция была обеспечена.

Таким образом, регенерация – это рычаг, к которому прибегает организм, чтобы восстановить, компенсировать «былые» функции.