Rigenerazione della pelle dopo l'intervento chirurgico. Come accelerare la rigenerazione della pelle del viso e del corpo. Preparati rigenerativi: unguenti e altri medicinali

Nel corpo umano si verificano processi di divisione cellulare, autorinnovamento e sostituzione, invisibili a occhio nudo, ovvero la loro rigenerazione. Pertanto, avviene la crescita, la maturazione e quando questi processi rallentano o si fermano completamente, si verificano l'invecchiamento e la morte.

Tipi di rigenerazione cellulare

La rigenerazione fisiologica è il processo di rinnovamento delle strutture intracellulari, delle cellule, dei tessuti e degli organi. Ciò si verifica nell'epitelio delle mucose, della cornea, del sangue, del midollo osseo e dell'epidermide. Ogni persona può osservarlo nell'esempio dei capelli e delle unghie. La rigenerazione fisiologica avviene a velocità diverse. Ad esempio, le cellule epiteliali dell'intestino tenue si rinnovano in 48 ore, nei tessuti dei reni e del fegato questo processo è molto più lento e nei tessuti nervosi la rigenerazione attraverso la divisione cellulare non avviene affatto.

Nella rigenerazione cellulare fisiologica si distinguono fasi riparative e distruttive. Quest'ultimo significa che i prodotti di degradazione di alcune cellule stimolano la ricostituzione di altre. Gli scienziati suggeriscono che gli ormoni svolgono un ruolo speciale nei processi di rinnovamento cellulare. Grazie alla rigenerazione fisiologica delle cellule, viene supportato e garantito il funzionamento costante di tutti gli organi e sistemi del corpo umano.

La rigenerazione riparativa è il processo di ripristino cellulare dopo eventuali violazioni. Maggior parte chiaro esempio per qualsiasi persona – guarigione di una ferita su un dito, ecc. Negli animali e nelle piante questo è ancora più pronunciato, ad esempio nella coda di una lucertola.

Fattori che influenzano la rigenerazione cellulare

Affinché le strutture e le cellule intracellulari siano in grado di rigenerarsi fisiologicamente nel processo di biosintesi di acidi nucleici, proteine ​​e lipidi, hanno bisogno di sostanze che entrano nel corpo dall'acqua, dall'aria e dal cibo. Questi sono aminoacidi, mononucleoidi, oligoelementi, vitamine e molti altri.

I fattori che rallentano o arrestano la rigenerazione riparativa e fisiologica delle cellule includono quanto segue: cibo di scarsa qualità; inquinamento dell'aria, dell'acqua, del suolo (fattore ambientale); infortuni; ustioni; processi infiammatori; interruzione della circolazione sanguigna negli organi e sistemi del corpo; sovraccarico psico-emotivo (stress).

Per stimolare i processi di rigenerazione cellulare fisiologica e riparativa, i farmacologi hanno sviluppato i seguenti preparati: preparati vitaminici (vitamine B, C, A, ecc.);

steroidi anabolizzanti (fenobolin, metandrostenolo); anabolizzanti non steroidei (metiluracile, riboxina, ecc.); immunomodulatori (prodigiosan, levamisolo, ecc.); stimolanti biogenici (aloe, humisol, peloidina, ecc.); stimolanti della rigenerazione di origine animale e vegetale (apilak, pane d'api, olio di abete, olio di olivello spinoso, Cerebrolysin, Rumalon, solcoseryl, ecc.).

Questi stimolanti sono usati per trattare varie malattie, solitamente in combinazione con altri farmaci sotto forma di compresse, iniezioni endovenose e intramuscolari, unguenti.

Il medico li prescrive, tenendo conto delle caratteristiche individuali del corpo del paziente, perché alcuni di essi contengono ormoni e alcuni sono semplicemente tossici, in particolare i farmaci steroidi anabolizzanti.

Mentre viviamo, nel nostro corpo, inosservati da noi stessi, i processi più importanti. La divisione, l'autorinnovamento e la sostituzione delle cellule vecchie con quelle nuove è uno dei più importanti. Grazie alla rigenerazione delle cellule del corpo, cresciamo, maturiamo, guariamo le ferite e semplicemente viviamo. Non appena i processi di rigenerazione rallentano, invariabilmente arriva la vecchiaia e, se si fermano completamente, ci aspetta una morte rapida.

Tipi di rigenerazione

Il nostro corpo può avviare due tipi di rigenerazione: per tutti i giorni e per Emergenza. La rigenerazione quotidiana è fisiologica e non si ferma mai. In questo modo rinnoviamo le cellule della pelle, delle mucose, del sangue, del midollo osseo e persino della cornea. Un esempio di tale rigenerazione è la crescita costante di unghie e capelli; non si ferma mai finché una persona è viva. Ma gli aggiornamenti nel nostro corpo avvengono a velocità diverse. Possono essere necessari solo un paio di giorni - dal tessuto vecchio a quello completamente nuovo, nell'intestino, o fino a un mese - per il completo rinnovamento della pelle. Nei tessuti del fegato e dei reni, il processo di rigenerazione è molto più lento e la divisione cellulare dei tessuti nervosi non esiste affatto. Ecco perché dicono che le cellule nervose non si riprendono.

La rigenerazione riparativa è l’ancora di salvezza in caso di emergenza. In questo modo il corpo si riprende dagli infortuni. Il processo è lo stesso: per una piccola ferita su un dito e per danni alla pelle dopo un'operazione importante. Utilizzando lo stesso processo, alla lucertola cresce una nuova coda.

Avvia la rigenerazione

La rigenerazione fisiologica ha due fasi: la formazione di nuove cellule e la distruzione di quelle vecchie. Inoltre, la distruzione viene prima e talvolta viene effettuata più attivamente della restaurazione. Gli scienziati hanno scoperto da tempo che sono i processi di disgregazione cellulare che stimolano il corpo a produrre altre cellule per sostituirle. Ruolo speciale, nell'avviare i processi di ripristino delle cellule e di produzione di nuove, hanno ormoni e peptidi. Garantiscono il trasferimento di informazioni da una cellula e da un sistema all'altro, in modo che le cellule rigenerative imparino quante e che tipo di cellule devono essere prodotte. Nel tempo, il numero di peptidi diminuisce e non sempre sono in grado di trasmettere i dati necessari, quindi il processo di rigenerazione è molto più lento.

Cosa influenza la rigenerazione?

Perché la rigenerazione abbia luogo, i peptidi da soli non sono sufficienti. Le celle non possono essere costruite se non c'è materiale da costruzione. Pertanto, devi assolutamente farlo nutrienti dall'acqua, dall'aria e, ovviamente, dal cibo. Il più importante materiale da costruzioneè un amminoacido che produce peptidi e proteine, pertanto il cibo deve contenere quantità sufficienti di proteine ​​e peptidi per normalizzare il processo di riparazione cellulare. Lipidi, acidi, mononucleine, microelementi, polisaccaridi: questo è un elenco incompleto di sostanze necessarie per il ripristino di sistemi complessi corpo umano.

La rigenerazione potrebbe anche essere più lenta. La rigenerazione viene interrotta, come abbiamo già accennato, da una quantità insufficiente di peptidi, ma oltre a questi influiscono anche una cattiva alimentazione, un ambiente inquinato, una circolazione sanguigna compromessa e lo stress. La rigenerazione riparativa è seriamente compromessa processo infiammatorio nei tessuti.

Per mantenere la rigenerazione cellulare al livello richiesto, gli scienziati raccomandano l'uso di peptidi, immunomodulatori, nonché vitamine e complessi minerali, neutralizzando gli effetti di una cattiva alimentazione. Con i complessi ormonali e steroidei raccomandati da molti medici, vi consigliamo di fare attenzione: gli effetti degli ormoni non sono stati completamente studiati, quindi anche i medici non possono al massimo essere responsabile delle possibili conseguenze negative. Complessi peptidici per stimolare la rigenerazione in combinazione con un riposo adeguato e nutrizione appropriata, sono in grado di dare i migliori risultati.

La rigenerazione è la capacità degli organismi viventi di riparare i tessuti danneggiati. In qualsiasi organismo, durante i suoi processi vitali, si verificano costantemente processi di ripristino e rinnovamento. Negli esseri umani, ad esempio, lo strato esterno della pelle (epidermide) viene costantemente rigenerato dopo graffi, ferite, ustioni, acne e altri danni.

Per rigenerazione fisiologica naturale si intende la ricrescita dei capelli e delle unghie e la guarigione delle fratture ossee. Naturalmente, velocità e capacità reazioni di riduzione le condizioni della pelle sono geneticamente radicate nel corpo umano, ma dipendono anche dall'età, dalle condizioni ambientali, dall'alimentazione e dalle cure.

Ciclo di rinnovamento della pelle

Il processo di rigenerazione della pelle ha una certa natura ciclica. Le cellule epidermiche si dividono continuamente negli strati inferiori, crescono e si spostano gradualmente verso gli strati esterni, dove muoiono. Quando entrano in contatto con gli indumenti o durante i trattamenti in acqua, le cellule morte si staccano lasciando il posto a quelle più nuove. È grazie a questo processo continuo che i graffi e le ferite guariscono e la pelle adempie al suo compito principale: proteggere il corpo dai danni meccanici.

Il ciclo di rinnovamento della pelle è il periodo che va dalla nascita di una cellula alla sua comparsa in superficie e alla morte. Ogni età è caratterizzata da una propria ciclicità, ma con il passare degli anni, ovviamente, rallenta:

• fino ai 25 anni la velocità di rigenerazione della pelle è di circa 28 giorni;
• tra 25-35 anni – circa 29 giorni;
• tra 35-45 anni – fino a 31 giorni;
• tra 45-55 anni – circa 32 giorni;
• dopo 60 anni, la rigenerazione rallenta fino a 2-3 mesi ed entra nella fase di stabilizzazione, la pelle perde gradualmente idratazione, compattezza ed elasticità e compaiono le rughe.

Inoltre, non è affatto necessario che per tutte le donne di 45 anni il ciclo di rigenerazione della pelle del viso sia di 30-31 giorni e che l'epidermide appaia in base alla sua età. A cura adeguata il volto di una donna matura può sembrare 10-15 anni più giovane.

Cause di scarsa rigenerazione

• Infettivo e malattie virali, malattie croniche tratto gastrointestinale o sistema endocrino;
• immunità ridotta;

eccessivo stress fisico e psicologico, stress, ansia, mancanza di sonno;

• cattiva alimentazione e mancanza di esercizio fisico;
• cambiamenti ormonali nel corpo;
• esposizione costante a un ambiente con elevata contaminazione di polvere, gas e fondo radioattivo.

Come accelerare

Unguenti e creme

• Nutrienti contengono vitamine, componenti minerali, oli naturali, estratti da piante medicinali, acido grasso e aminoacidi, miele, mumiyo e altri componenti. Sono necessari per mantenere i naturali processi di rinnovamento epidermico. Adatto per pelli giovani e mature.
• Sostituti contengono elastina, collagene, cheratina, acido ialuronico, ecc. Sono materiali da costruzione sotto forma di composti ad alto peso molecolare per ripristinare il turgore della pelle. Danno un rapido effetto ringiovanente: le rughe si levigano, diventano meno evidenti e la pelle del viso appare più fresca. Tuttavia, l’effetto di tali creme è di breve durata, causando dipendenza e una sorta di “pigrizia” della pelle.
• Complessi cosmetici riparativi, come quelli sostitutivi, si consiglia di utilizzarli solo dopo 25 anni. Contengono componenti attivi (ad esempio ormoni) che influenzano in modo significativo la rigenerazione della pelle del viso e aiutano a ripristinarne le funzioni. Si consiglia l'uso sotto la supervisione di uno specialista.
• Preparazioni medicinali esterne per una rapida rigenerazione della pelle: Bepanten, Pantenolo, badyaga, Aekol, olio di olivello spinoso o olio di jojoba, ecc.

Vitamine per la rigenerazione della pelle del viso

Le vitamine A, E, K, C, gruppo B aiutano a idratare e attivare i processi metabolici nell'epitelio, rimuovere le tossine, rallentare le reazioni di invecchiamento e ridurre la pigmentazione. Possono essere assunti indipendentemente o sotto forma di complessi multivitaminici con microelementi.

Farmaci che stimolano la rigenerazione

Alcuni farmaci aiutano ad attivare i processi metabolici nel corpo, stimolano la rigenerazione e il rinnovamento delle cellule del corpo: Actovegin, Solcoseryl, Methyluracil, Reparef, ecc.

Trattamenti in salone

Oggi molti saloni di bellezza offrono una gamma di procedure antietà: fotoringiovanimento, mesoterapia, vari tipi di peeling e scrub, dermoabrasione microcristallina, laser, vuoto o ultrasuoni, biorivitalizzazione e molto altro ancora rassodano la pelle, migliorano la carnagione. I programmi di lifting ad ultrasuoni e Botox levigano con successo le rughe e riducono le pieghe del viso.

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Prodotti che promuovono la rigenerazione della pelle

Questi includono pesci grassi e frutti di mare ricchi di vitamine A, E, D, acidi Omega-3. Latticini e latticini contengono calcio, potassio, selenio, vitamina A. Inoltre, cereali integrali e pane, crusca, noci, frutta secca, verdure fresche e frutta, bacche, oli vegetali non raffinati, tè verde, infusi di erbe, ecc.

A casa

Per le normali condizioni della pelle, è importante una cura costante e sistematica. Scrub, peeling e maschere vitaminiche fatti in casa aiuterà a mantenere la giovinezza e la bellezza della pelle per lungo tempo. Per questi scopi sono adatti passata di pomodoro, ribes, fragole, banane e cetrioli. Il pompelmo e il limone verranno rimossi punti neri. Decotti di erbe medicinali (camomilla, erba di San Giovanni, calendula, spago, piantaggine) idratano e disinfettano l'epitelio. Le maschere con aloe, olivello spinoso, zucca, miele, mumiyo, propoli, panna acida sono ricche di vitamine e nutrono bene la pelle.

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Badertdinov R.R.

Il lavoro prevede breve recensione conquiste della medicina rigenerativa. Cos’è la medicina rigenerativa e quanto è realistico applicare i suoi sviluppi nella nostra vita? Dopo quanto tempo possiamo usarli? A queste e ad altre domande si tenta di rispondere in questo lavoro.

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Cosa sappiamo della medicina rigenerativa? Per la maggior parte di noi, il tema della rigenerazione e tutto ciò che è connesso ad esso è fortemente associato alle trame fantastiche dei lungometraggi. Dopotutto, a causa della scarsa consapevolezza della popolazione, il che è molto strano, data la costante rilevanza e importanza vitale di questo problema, le persone si sono formate un'opinione abbastanza stabile: la rigenerazione riparativa è un'invenzione di sceneggiatori e scrittori di fantascienza. Ma lo è? La possibilità della rigenerazione umana è davvero un'invenzione di qualcuno per creare una trama più sofisticata?

Fino a poco tempo fa si credeva che la possibilità di rigenerazione riparativa del corpo, che avviene dopo il danno o la perdita di qualsiasi parte del corpo, fosse persa da quasi tutti gli organismi viventi durante il processo di evoluzione e, di conseguenza, la complicazione della la struttura del corpo, ad eccezione di alcune creature, compresi gli anfibi. Una delle scoperte che ha scosso molto questo dogma è stata la scoperta del gene p21 e delle sue proprietà specifiche: bloccare le capacità rigenerative del corpo, da parte di un gruppo di ricercatori del Wistar Institute, Philadelphia, USA (The Wistar Institute, Philadelphia).

Esperimenti sui topi hanno dimostrato che i roditori privi del gene p21 possono rigenerare i tessuti persi o danneggiati. A differenza dei normali mammiferi, le cui ferite guariscono formando cicatrici, i topi geneticamente modificati orecchie danneggiate nel sito della ferita si forma un blastema, una struttura associata con una rapida crescita cellule. All'ingresso della rigenerazione, dal blastema si formano i tessuti dell'organo in recupero.

Secondo gli scienziati, in assenza del gene p21, le cellule dei roditori si comportano come cellule staminali embrionali rigeneranti. Ane come le cellule mature dei mammiferi. Cioè, fanno crescere nuovo tessuto invece di riparare il tessuto danneggiato. Qui è opportuno ricordare che lo stesso schema di rigenerazione è presente anche nelle salamandre, che hanno la capacità di far ricrescere non solo la coda, ma anche gli arti perduti, o gli uplanaria, vermi dalle ciglia, che possono essere tagliati in più parti, e un nuova planaria crescerà da ogni pezzo.

Secondo le prudenti osservazioni degli stessi ricercatori, ne consegue che, teoricamente, la disattivazione del gene p21 può innescare un processo simile e nel corpo umano. Naturalmente vale la pena notare che il gene p21 è strettamente correlato a un altro gene, p53. che controlla la divisione cellulare e previene la formazione di tumori. Nelle cellule adulte normali, p21 blocca la divisione cellulare in caso di danno al DNA, quindi i topi in cui è stato disattivato corrono un rischio maggiore di cancro.

Ma anche se nell'esperimento i ricercatori hanno riscontrato grandi danni al DNA, non hanno trovato tracce di cancro: anzi, i topi hanno intensificato il meccanismo dell'apoptosi, il “suicidio” programmato delle cellule che protegge anche dalla formazione di tumori. Questa combinazione può consentire alle cellule di dividersi più velocemente senza diventare cancerose.

Evitando conclusioni a lungo termine, notiamo che gli stessi ricercatori parlano solo di disattivare temporaneamente questo gene per accelerare la rigenerazione: “Mentre stiamo appena iniziando a comprendere le conseguenze di queste scoperte, forse un giorno saremo in grado di accelerare guarigione negli esseri umani inattivando temporaneamente il gene p21". Traduzione: “Nel questo momento Stiamo appena iniziando a comprendere tutte le implicazioni delle nostre scoperte e forse un giorno saremo in grado di accelerare la guarigione delle persone inattivando temporaneamente il gene p21”.

E questo è solo uno dei tanti modi possibili. Consideriamo altre opzioni. Ad esempio, uno dei più famosi e promossi, anche allo scopo di realizzare grandi profitti da varie aziende farmaceutiche, cosmetiche e di altro tipo, è quello delle cellule staminali (SC). Le più frequentemente menzionate sono le cellule staminali embrionali. Molte persone hanno sentito parlare di queste cellule; aiutano a guadagnare molti soldi; molti attribuiscono loro proprietà davvero fantastiche. Allora cosa sono? Proviamo a fare un po' di chiarezza su questa questione.

Le cellule staminali embrionali (ESC) si riferiscono alle nicchie di cellule staminali in continua proliferazione della massa cellulare interna, o embrioplasto, della blastocisti dei mammiferi. Da queste cellule può svilupparsi qualsiasi tipo di cellula specializzata, ma non un organismo indipendente. Le cellule staminali embrionali sono funzionalmente equivalenti alle linee cellulari germinali embrionali derivate da cellule embrionali primarie. Proprietà distintive cellule staminali embrionali - la capacità di mantenerle in uno stato indifferenziato in coltura per un tempo illimitato e la loro capacità di svilupparsi in qualsiasi cellula del corpo. La capacità delle ESC di dare origine a un’ampia varietà di tipi cellulari le rende uno strumento utile per la ricerca di base e una fonte di popolazioni cellulari per nuove terapie. Il termine “linea di cellule staminali embrionali” si riferisce a ESC mantenute in coltura per lungo tempo (mesi o anni) in condizioni di laboratorio in cui proliferano senza differenziazione. Ci sono molte buone fonti informazioni di base cellule staminali, sebbene gli articoli di revisione pubblicati diventino rapidamente obsoleti. Un'utile fonte di informazioni è il sito web del National Institutes of Health (NIH, USA).

Caratteristiche delle diverse popolazioni di cellule staminali e meccanismi molecolari, che ne supportano lo status unico, sono ancora in fase di studio. Al momento esistono due tipi principali di cellule staminali: cellule staminali adulte ed embrionali. Evidenziamo tre importanti caratteristiche che distinguono gli ESC da altri tipi di cellule:

1. Gli ESC esprimono fattori associati alle cellule spluripotenti come Oct4, Sox2, Tert, Utfl e Rex1 (Carpenter e Bhatia 2004).

2. Gli ESC sono cellule non specializzate che possono differenziarsi in cellule con funzioni speciali.

3. Gli ESC possono rinnovarsi automaticamente attraverso più divisioni.

Le ESC vengono mantenute in vitro in uno stato indifferenziato aderendo rigorosamente a determinate condizioni di coltura, che includono la presenza del fattore inibitorio della leucemia (LIF), che impedisce la differenziazione. Se il LIF viene rimosso dal terreno, le ESC iniziano a differenziarsi e a formarsi strutture complesse, che sono chiamati corpi embrionali e sono costituiti da cellule di vario tipo, tra cui cellule progenitrici endoteliali, nervose, muscolari ed emopoietiche.

Soffermiamoci separatamente sui meccanismi di funzionamento e regolazione delle cellule staminali. Le caratteristiche speciali delle cellule staminali non sono determinate da un gene, ma da un intero insieme di essi. La possibilità di identificare questi geni è direttamente correlata allo sviluppo di un metodo per la coltura di cellule staminali embrionali in vitro, nonché alla possibilità di utilizzare metodi moderni di biologia molecolare (in particolare, l'uso del fattore inibitorio della leucemia LIF).

Come risultato della ricerca congiunta di Geron Corporation e Celera Genomics, sono state create librerie di cDNA di ESC indifferenziati e cellule parzialmente differenziate (il cDNA è ottenuto mediante sintesi basata su una molecola di mRNA complementare a una molecola di DNA utilizzando l'enzima trascrittasi inversa). Analizzando i dati sul sequenziamento delle sequenze nucleotidiche e dell'espressione genica, sono stati identificati più di 600 geni, la cui inclusione o disattivazione distingue le cellule indifferenziate, ed è stato compilato un quadro dei percorsi molecolari lungo i quali avviene la differenziazione di queste cellule.

Attualmente è consuetudine distinguere le cellule staminali dal loro comportamento in coltura e dai marcatori chimici sulla superficie cellulare. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, i geni responsabili della manifestazione di queste caratteristiche rimangono sconosciuti. Tuttavia, la ricerca ha permesso di identificare due gruppi di geni che conferiscono alle cellule staminali le loro straordinarie proprietà. Da un lato, le proprietà delle cellule staminali si manifestano in un microambiente specifico noto come nicchia delle cellule staminali. Studiando queste cellule, che circondano, nutrono e mantengono le cellule staminali in uno stato indifferenziato, sono stati scoperti circa 4.000 geni. Inoltre, questi geni erano attivi nelle cellule del microambiente e inattivi in ​​tutte le altre.
cellule.

In uno studio sulle cellule staminali embrionali ovariche di Drosophila, è stato identificato un sistema di segnalazione tra cellule staminali e cellule specializzate di “nicchia”. Questo sistema di segnalazione determina l'autorinnovamento delle cellule staminali e la direzione della loro differenziazione. I geni regolatori nelle cellule di nicchia forniscono istruzioni ai geni delle cellule staminali che determinano l'ulteriore percorso del loro sviluppo. Questi e altri geni producono proteine ​​che agiscono come interruttori che avviano o arrestano la divisione delle cellule staminali. Si è scoperto che l'interazione tra cellule di nicchia e cellule staminali, che ne determina il destino, è mediata da tre diversi geni: piwi, pumilio (pum) e bam (sacco di biglie). È stato dimostrato che per il successo dell'autorinnovamento delle cellule staminali embrionali, i geni piwi e pum devono essere attivati, mentre il gene bam è necessario per la differenziazione. Ulteriori studi hanno dimostrato che il gene piwi fa parte di un gruppo di geni coinvolti nello sviluppo delle cellule staminali di vari organismi appartenenti sia al regno animale che a quello vegetale. I geni come piwi (si chiamano in questo caso, MIWI e MILI), pum e bam, ci sono anche i mammiferi, compreso l'uomo. Sulla base di queste scoperte, gli autori suggeriscono che il gene cellulare di nicchia piwi assicura la divisione delle cellule germinali e le mantiene in uno stato indifferenziato sopprimendo l'espressione del gene bum.

Va notato che il database dei geni che determinano le proprietà delle cellule staminali è costantemente aggiornato. Un catalogo completo di geni delle cellule staminali potrebbe migliorare la loro identificazione e chiarire i meccanismi attraverso i quali funzionano queste cellule, il che fornirebbe cellule differenziate necessarie per applicazioni terapeutiche e offrirebbe anche nuove opportunità per lo sviluppo di farmaci. L'importanza di questi geni è grande, poiché forniscono al corpo la capacità di preservarsi e rigenerare i tessuti.

Qui l’insegnante potrebbe chiedere: “Quanto sono avanzati gli scienziati nell’applicazione pratica di questa conoscenza?” Sono usati in medicina? Ci sono prospettive di ulteriore sviluppo in questi ambiti? Per rispondere a queste domande, condurremo una breve rassegna degli sviluppi scientifici in questo senso, entrambi antichi, il che non dovrebbe sorprendere, perché la ricerca nel campo della medicina rigenerativa va avanti da molto tempo, almeno dall’inizio del 20 ° secolo, oltre che completamente nuovo, a volte molto insolito ed esotico.

Per cominciare, notiamo che negli anni '80 del 20 ° secolo in URSS presso l'Istituto di ecologia evolutiva e morfologia animale dal nome. Accademia delle Scienze Severtsev dell'URSS, nel laboratorio di A.N. Studitsky ha condotto esperimenti: la fibra muscolare schiacciata è stata trapiantata nell'area danneggiata, che è stata successivamente ripristinata e costretta a rigenerarsi tessuto nervoso. Ne sono stati realizzati centinaia operazioni di successo su una persona.

Allo stesso tempo, presso l'Istituto di Cibernetica. Glushkov nel laboratorio del professor L.S. Aleev ha creato uno stimolatore muscolare elettrico - Meoton: impulso di movimento persona sana viene amplificato dal dispositivo e diretto al muscolo interessato di un paziente immobile. Il muscolo riceve un comando dal muscolo e provoca la contrazione di quello immobile: questo programma viene registrato nella memoria del dispositivo e il paziente può poi lavorare da solo. Va notato che questi sviluppi sono stati fatti diversi decenni fa. Apparentemente, sono questi processi alla base del programma, sviluppato e applicato in modo indipendente fino ad oggi da V.I. Dikulem. Maggiori informazioni su questi sviluppi possono essere trovate nel documentario“Il centesimo mistero del muscolo” di Yuri Senchukov, Tsentrnauchfilm, 1988.

Separatamente, notiamo che a metà del 20 ° secolo, un gruppo di scienziati sovietici, sotto la guida di L.V. Polezhaev ha condotto ricerche con applicazione pratica di successo dei risultati sulla rigenerazione delle ossa della volta cranica di animali e esseri umani; L'area del difetto raggiungeva i 20 centimetri quadrati. I bordi del foro erano pieni di tessuto osseo frantumato, che provocava un processo di rigenerazione durante il quale le aree danneggiate venivano ripristinate.

A questo proposito, sarebbe opportuno ricordare il cosiddetto "caso Spivak" - la formazione della falange istolica del dito di un uomo di sessant'anni, quando il moncone fu trattato con componenti della matrice extracellulare (a cocktail di molecole), da cui era una polvere Vescia maiali (questo è stato menzionato nel programma analitico settimanale “Nel centro degli eventi” sul canale televisivo statale TV Center).

Inoltre, vorrei concentrarmi su un oggetto così quotidiano e familiare come il sale (NaCl). Largamente risaputo proprietà medicinali clima marittimo, luoghi, ad alto contenuto sali nell'aria, come il Mar Morto in Israele o Sol-Iletsk in Russia, miniere di sale, ampiamente utilizzate negli ospedali, sanatori e resort di tutto il mondo. Atleti e persone leader immagine attiva vita, conoscersi bene e bagni di sale utilizzato nel trattamento delle lesioni muscolo-scheletriche. Qual è il segreto di questi? proprietà sorprendenti sale normale? Come hanno scoperto gli scienziati della Tufts University (USA), per il processo di ripristino di una coda tagliata o morsicata, i girini hanno bisogno di sale da cucina. Se lo cospargi su una ferita, la coda ricrescerà più velocemente, anche se si è già formato del tessuto cicatriziale (cicatrice). In presenza di sale la coda amputata ricresce, ma l’assenza di ioni sodio blocca questo processo. Naturalmente, si dovrebbe raccomandare di astenersi dal consumo sfrenato di sale, nella speranza di accelerare il processo di guarigione. Numerosi studi dimostrano chiaramente i danni che un consumo eccessivo di sale provoca all’organismo. Apparentemente, per avviare e accelerare il processo di rigenerazione, gli ioni di sodio devono raggiungere le aree danneggiate attraverso altri percorsi.

Parlando della moderna medicina rigenerativa, di solito ci sono due direzioni principali. Gli aderenti al primo percorso sono impegnati a far crescere organi e tessuti separatamente dal paziente o sul paziente stesso, ma in un posto diverso (ad esempio, sulla schiena), e quindi a trapiantarli nell'area danneggiata. La fase iniziale nello sviluppo di questa direzione può essere considerata la soluzione al problema della pelle. Tradizionalmente, il nuovo tessuto cutaneo veniva prelevato dai pazienti o dai cadaveri, ma oggi la pelle può essere coltivata in enormi quantità. La materia prima della pelle indesiderata viene prelevata dai neonati. Se un neonato viene circonciso, da questo pezzo è possibile ricavare un'enorme quantità di tessuto vivente. È estremamente importante prendere la pelle per far crescere i neonati; le cellule dovrebbero essere il più giovani possibile. A questo punto può sorgere spontanea una domanda: perché è così importante? Il fatto è che per raddoppiare il DNA durante la divisione cellulare, questi enzimi vengono occupati organismi superiori sono necessarie sezioni terminali di cromosomi appositamente predisposte, i telomeri. È a questo che è attaccato il primer dell'RNA, con il quale inizia la sintesi del secondo filamento su ciascun filamento della doppia elica del DNA. Tuttavia, in questo caso, il secondo filamento è più corto del primo dell'area occupata dal primer dell'RNA. Il telomero si accorcia fino a diventare così piccolo che il primer dell'RNA non può più attaccarsi ad esso e i cicli di divisione cellulare si fermano. In altre parole, più giovane è la cellula, più divisioni avverranno prima che la possibilità di tali divisioni scompaia. In particolare, nel 1961, il gerontologo americano L. Hayflick stabilì che le cellule della pelle “in vitro” - i fibroblasti - non possono dividersi più di 50 volte. Da un prepuzio possono crescere 6 campi da calcio di tessuto cutaneo (superficie approssimativa - 42840 metri quadrati).

Successivamente è stata sviluppata una plastica speciale biodegradabile. Ne è stato ricavato un impianto sul retro del mouse: una cornice di plastica fusa in uno stampo orecchio umano ricoperto di cellule viventi. Durante il processo di crescita, le cellule aderiscono alle fibre e assumono la forma richiesta. Nel tempo, le cellule iniziano a dominare e formano nuovi tessuti (ad esempio, la cartilagine del padiglione auricolare). Un'altra variante questo metodo: un impianto sulla schiena del paziente, che è un telaio della forma richiesta, viene seminato con cellule staminali di un determinato tessuto. Dopo qualche tempo, questo frammento viene rimosso dalla schiena e impiantato in posizione.

Nel caso di organi interni costituiti da più strati di cellule di tipo diverso è necessario utilizzare metodi leggermente diversi. Primo organo internoè stato coltivato e successivamente è stata impiantata con successo una vescica. Si tratta di un organo sottoposto a enormi stress meccanici: nella vescica passano circa 40mila litri di urina nel corso della vita. È costituito da tre strati: esterno - tessuto connettivo, medio - muscolo, interno - mucosa. Una vescica piena contiene circa 1 litro di urina e ha la forma di una vescica gonfiata mongolfiera. Per farla crescere, è stata realizzata la struttura di una vescica completa, sulla quale sono state seminate, strato dopo strato, cellule viventi. È stato il primo organo cresciuto interamente da tessuto vivente.

La stessa plastica sopra menzionata è stata utilizzata per ripristinare il midollo spinale danneggiato dei topi da laboratorio. Il principio qui era lo stesso: le fibre di plastica venivano arrotolate in un fascio e su di esso venivano seminate cellule nervose embrionali. Di conseguenza, il divario è stato chiuso con nuovo tessuto e tutte le funzioni motorie sono state completamente ripristinate. Una panoramica abbastanza completa è fornita nel documentario della BBC “Superman. Autoguarigione."

Per essere onesti, notiamo che il fatto stesso della possibilità di un completo ripristino delle funzioni motorie dopo gravi lesioni, fino alla rottura completa del midollo spinale, oltre a singoli appassionati come V.I. Dikul, è stato dimostrato dagli scienziati russi. Hanno anche proposto un metodo efficace per la riabilitazione di queste persone. Nonostante la natura fantastica di tale affermazione, vorrei sottolineare che analizzando le affermazioni dei luminari del pensiero scientifico, possiamo concludere che nella scienza non ci sono e non possono esserci assiomi, ci sono solo teorie che possono sempre essere cambiate o confutato. Se una teoria contraddice i fatti, allora è sbagliata e deve essere cambiata. Questa semplice verità, purtroppo, molto spesso viene ignorata, e principio fondamentale scienza: “Dubita di tutto” - acquisisce un carattere puramente unilaterale - solo in relazione al nuovo. Di conseguenza, le ultime tecniche, che possono aiutare migliaia e centinaia di migliaia di persone, sono costretti da anni a sfondare un muro bianco: “Questo è impossibile, perché è impossibile in linea di principio”. Per illustrare quanto sopra e mostrare quanto e quanto tempo fa la scienza è arrivata, darò un breve estratto dal libro di N.P. Bekhtereva “La magia del cervello e i labirinti della vita”, uno di quegli specialisti che hanno aperto la strada allo sviluppo di questo metodo. “Davanti a me sulla barella giaceva un ragazzo dagli occhi azzurri, di 18-20 anni (Ch-ko), con una massa di capelli castano scuro, quasi neri. “Piega la gamba, tirati su. Ora raddrizzalo. L'altro era comandato dal capo del gruppo di stimolazione del midollo spinale, un leader informale. Quanto è difficile, quanto lentamente si muovono le gambe! Che enorme stress ciò costò al paziente! Volevamo tutti aiutare così tanto! Eppure le gambe si muovevano, si muovevano secondo gli ordini: il medico, il paziente stesso - non importa, è importante - secondo gli ordini. Operazione di Ana il midollo spinale nella regione D9-D11 è stato letteralmente scavato con i cucchiai. Dopo che il proiettile afghano ha attraversato il midollo spinale del paziente, è stato un disastro. L'Afghanistan ha trasformato il bel giovane in un animale amareggiato. Tuttavia, dopo la stimolazione effettuata secondo il metodo proposto dallo stesso leader informale S.V. Medvedev, molto è cambiato nelle funzioni viscerali.

Cosa non puoi fare? Non puoi rinunciare a un paziente solo perché i libri di testo non hanno ancora incluso tutto ciò che gli specialisti possono fare oggi. Gli stessi medici che hanno visitato il paziente e hanno visto tutto sono rimasti sorpresi: "Bene, per l'amor di Dio, compagni scienziati, ovviamente avete la scienza lì, ma c'è una rottura completa nel midollo spinale, cosa potete dire?!" Come questo. Abbiamo visto e non abbiamo visto. C'è un film scientifico, tutto è filmato.

Quanto prima inizia la stimolazione dopo un danno cerebrale, tanto più probabile è l’effetto. Tuttavia, anche in caso di infortuni di lunga durata, si può imparare e fare molto.

In un altro paziente, gli elettrodi sono stati inseriti nelle porzioni superiore e inferiore del midollo spinale. La lesione durava da molto tempo e nessuno di noi si è sorpreso che l'elettromielogramma (attività elettrica del midollo spinale) degli elettrodi sotto la rottura non fosse stato registrato, le linee fossero completamente diritte, come se il dispositivo non fosse stato acceso. E all'improvviso (!) - no, non del tutto all'improvviso, ma sembra "all'improvviso", poiché ciò è accaduto dopo diverse sessioni di stimolazione elettrica - l'elettromielogramma degli elettrodi al di sotto della rottura completa e di lunga data (6 anni) ha cominciato ad apparire , intensificarsi e finalmente raggiungere caratteristiche di attività elettrica superiori alla pausa! Ciò coincise con un miglioramento clinico dello stato delle funzioni pelviche, che, naturalmente, fece molto piacere non solo ai medici, ma anche al paziente, che per il resto si era ben adattato psicologicamente e fisicamente al suo tragico presente e futuro. Era difficile aspettarsi di più. I muscoli delle gambe si sono atrofizzati, il paziente si è spostato su una barella e le sue mani hanno preso tutto ciò che potevano. Ma qui, nello svolgersi degli eventi positivi e negativi, le cose non sono rimaste senza cambiamenti liquido cerebrospinale. Prelevato dall'area del paziente al di sotto della rottura, ha avvelenato le cellule in coltura ed è risultato citotossico. Dopo la stimolazione, la citotossicità è scomparsa. Cosa è successo al midollo spinale sotto la rottura prima della stimolazione? A giudicare dal risveglio di cui sopra, lui (il cervello) non è morto. Più probabilmente, stava dormendo, ma dormiva come se fosse sotto anestesia di tossine, dormiva in un sonno "morto" - non c'era né veglia né attività del sonno nell'elettroencefalogramma."

Nella stessa direzione ci sono i modi più esotici, come una biostampante tridimensionale creata in Australia, che sta già stampando la pelle e nel prossimo futuro, secondo gli sviluppatori, sarà in grado di stampare interi organi. Il suo lavoro si basa sullo stesso principio del caso descritto della creazione di una vescica: seminare cellule viventi strato dopo strato.

La seconda direzione della medicina rigenerativa può essere approssimativamente descritta in una frase: “Perché coltivare cose nuove se puoi aggiustare quelle vecchie?” Il compito principale degli aderenti a questa direzione è il ripristino delle aree danneggiate da parte del corpo stesso, utilizzando le sue riserve, possibilità nascoste(vale la pena ricordare l’inizio di questo articolo) e alcuni interventi esterni, principalmente sotto forma di fornitura di risorse aggiuntive e materiali da costruzione per la riparazione.

Anche qui possibili opzioni un gran numero di. Tanto per cominciare va notato che secondo alcune stime ogni organo fin dalla nascita possiede una riserva di cellule staminali di riserva pari a circa il 30%, che vengono consumate nel corso della vita. Di conseguenza, secondo alcuni gerontologi, il limite della specie della vita umana è di 110-120 anni. Di conseguenza, la riserva biologica della vita umana è di 30-40 anni, tenendo conto Realtà russe queste cifre possono essere aumentate a 50-60 anni. Un'altra domanda è cosa condizioni moderne la vita non è favorevole a questo: lo stato dell'ambiente estremamente deplorevole e in peggioramento ogni anno; stress forte e, soprattutto, costante; enorme mentale, intellettuale e attività fisica; lo stato deprimente della medicina locale, in particolare russa; L'attenzione dei prodotti farmaceutici non sull'aiutare le persone, ma sull'ottenimento di super profitti e molto altro, logora completamente il corpo umano nel momento in cui, in teoria, dovrebbe iniziare il picco delle nostre forze e capacità. Tuttavia, questa riserva può essere di grande aiuto nel recupero da un infortunio e nel trattamento. malattie gravi, soprattutto nell'infanzia in giovane età.

Evan Snyder, neurologo del Boston Children's Hospital (USA) a lungo ha studiato il processo di recupero di bambini e neonati dopo lesioni varie cervello. Come risultato della sua ricerca, ha notato le possibilità più potenti per curare il tessuto nervoso dei suoi giovani pazienti. Ad esempio, prendiamo il caso di un bambino di otto mesi che ha subito un grave ictus. Già tre settimane dopo l'incidente avvertì solo una lieve debolezza degli arti sinistri e tre mesi dopo si constatò la completa assenza di patologie. Le cellule specifiche che Snyder scoprì studiando il tessuto cerebrale furono chiamate cellule staminali neurali o cellule cerebrali embrionali (ECM). Successivamente sono stati condotti esperimenti con successo sull'introduzione dell'ECM nei topi affetti da tremore. Dopo le iniezioni, le cellule si diffondono in tutto il tessuto cerebrale e completa guarigione.

Recentemente, negli USA, presso l'Institute of Regenerative Medicine, nello stato della Carolina del Nord, un gruppo di ricercatori guidati da Jeremy Laurence è riuscito a far battere il cuore di un topo morto 4 giorni prima. Altri scienziati in diversi paesi del mondo stanno tentando, talvolta con successo, di avviare meccanismi di rigenerazione utilizzando cellule isolate tumore canceroso. Va notato qui che i telomeri, già menzionati sopra, sono sessualmente cellule cancerogene Durante il processo di divisione non vengono accorciati (per essere più precisi, ciò è dovuto a uno speciale enzima - la telomerasi, che completa i telomeri accorciati), il che li rende praticamente immortali. Pertanto, una svolta così inaspettata nella storia delle malattie del sonno ha un inizio assolutamente razionale (questo è stato menzionato nel programma analitico settimanale “Al centro degli eventi” sul canale televisivo statale TV Center).

Evidenziamo separatamente la creazione di emobanche per la raccolta del sangue del cordone ombelicale dei neonati, che è una delle fonti più promettenti di cellule staminali. È noto che il sangue del cordone ombelicale è ricco di cellule staminali ematopoietiche (HSC). Una caratteristica delle SC ottenute dal sangue del cordone ombelicale è che sono molto più simili delle SC adulte alle cellule dei tessuti embrionali in termini di parametri quali l'età biologica e la capacità di riprodursi. Il sangue del cordone ombelicale ottenuto dalla placenta immediatamente dopo la nascita di un bambino è ricco di SC con maggiori capacità proliferative rispetto alle cellule ottenute dal midollo osseo o dal sangue periferico. Come ogni prodotto sanguigno, le cellule staminali del sangue cordonale richiedono un'infrastruttura per raccogliere, conservare e determinare l'idoneità al trapianto. Il cordone ombelicale viene bloccato 30 secondi dopo la nascita del bambino, la placenta e il cordone ombelicale vengono separati e il sangue cordonale viene raccolto in una sacca speciale. Per essere utilizzato il campione deve essere di almeno 40 ml. Il sangue viene tipizzato e coltivato HLA. Le cellule immature del sangue cordonale umano con un'elevata capacità di proliferare, moltiplicarsi all'esterno del corpo e sopravvivere dopo il trapianto possono essere conservate congelate per più di 45 anni, quindi dopo lo scongelamento con alta probabilità rimanere efficaci nel trapianto clinico. Le banche del sangue cordonale esistono in tutto il mondo, con più di 30 solo negli Stati Uniti e molte più banche private. Il National Institutes of Health degli Stati Uniti sponsorizza un programma per studiare il trapianto di sangue del cordone ombelicale. Al Centro di New York sangue esiste un programma per il sangue placentare e il registro nazionale dei donatori di midollo osseo ha un proprio programma di ricerca.

Principalmente, quest’area si sta sviluppando attivamente negli Stati Uniti, Europa occidentale, Giappone e Australia. In Russia, questo sta solo guadagnando slancio; la più famosa è l'emobanca dell'Istituto di genetica generale (Mosca). Il numero di trapianti aumenta ogni anno e circa un terzo dei pazienti sono ormai adulti. Circa due terzi dei trapianti vengono eseguiti su pazienti affetti da leucemia e circa un quarto su pazienti affetti da malattie genetiche. Le banche private del sangue cordonale offrono i loro servizi alle coppie in attesa della nascita di un bambino. Conservano il sangue cordonale per un uso futuro da parte del donatore o della sua famiglia. Le banche comunitarie del sangue cordonale forniscono risorse per i trapianti da donatori non imparentati. Il sangue del cordone ombelicale e il sangue della madre vengono tipizzati in base agli antigeni HLA, controllati per l'assenza di malattie infettive, viene determinato il gruppo sanguigno e queste informazioni vengono archiviate nella storia medica e nella storia familiare della madre.

Attualmente si sta conducendo una ricerca attiva nel campo della propagazione delle cellule staminali contenute in un'unità di sangue del cordone ombelicale, che ne consentirà l'utilizzo per pazienti più grandi e consentirà un attecchimento più rapido delle cellule staminali. La riproduzione delle cellule staminali del sangue del cordone ombelicale avviene utilizzando fattori di crescita e nutrizione. Sviluppato da ViaCell Inc. una tecnologia chiamata amplificazione selettiva consente di aumentare la popolazione di SC nel sangue del cordone ombelicale in media di 43 volte. Gli scienziati di ViaCell e dell'Università di Duesseldorf in Germania hanno descritto una nuova popolazione veramente pluripotente di cellule del sangue cordonale umano, che hanno chiamato USSC - cellule staminali somatiche illimitate (Kogler et al 2004). Sia in vitro che in vivo, le USSC hanno mostrato una differenziazione omogenea in osteoblasti, condroblasti, adipociti e neuroni che esprimono neurofilamenti, proteine ​​del canale del sodio e fenotipi di neurotrasmettitori distinti. Sebbene queste cellule non siano ancora state utilizzate nella terapia cellulare umana, le USSC del sangue del cordone ombelicale possono essere ripristinate vari organi, compreso il cervello, le ossa, la cartilagine, il fegato e il cuore.

Un'altra importante area di ricerca è lo studio della capacità delle SC del sangue del cordone ombelicale di differenziarsi in cellule di vari tessuti, oltre a quelle emopoietiche, e la creazione di linee SC appropriate. I ricercatori dell’Università della Florida del Sud (USF, Tampa, FL) hanno utilizzato l’acido retinoico per forzare la differenziazione delle cellule staminali del sangue del cordone ombelicale. cellule nervose, che è stato dimostrato a livello genetico analizzando la struttura del DNA. Questi risultati hanno mostrato la possibilità di utilizzare queste cellule per trattare malattie neurodegenerative. Il sangue cordonale per questo lavoro è stato fornito dai genitori del bambino; È stato elaborato dal laboratorio all'avanguardia CRYO-CELL e le cellule congelate frazionate sono state trasferite agli scienziati dell'USF. Il sangue del cordone ombelicale ha dimostrato di essere una fonte di cellule progenitrici molto più diversificate di quanto si pensasse in precedenza. Può essere usato per trattare malattie neurodegenerative, anche in combinazione con la terapia genica, traumi e malattie genetiche. Nel prossimo futuro sarà possibile quando nasceranno i bambini difetti genetici raccogliere il sangue del cordone ombelicale, utilizzare l'ingegneria genetica per correggere il difetto e restituire questo sangue al bambino.

Oltre al sangue del cordone ombelicale stesso, è possibile utilizzare il cordone ombelicale e le cellule perivascolari come fonte di cellule staminali mesenchimali. Scienziati dell'Istituto di biomateriali e ingegneria biomedica dell'Università di Toronto (Toronto, Canada) hanno scoperto che il tessuto connettivo gelatinoso che circonda i vasi sanguigni del cordone ombelicale è ricco di cellule staminali mesenchimali - precursori e può essere utilizzato per produrre ce ne sono molti per poco tempo. Le cellule perivascolari (vasi sanguigni circostanti) vengono spesso scartate perché l'attenzione è solitamente rivolta al sangue del cordone ombelicale, in cui le cellule mesenchimali sono presenti con un'incidenza di solo una su 200 milioni. Ma questa fonte di cellule progenitrici, consentendo loro di moltiplicarsi, potrebbe migliorare notevolmente i trapianti di midollo osseo.

Parallelamente sono in corso le ricerche su quelle già trovate e la ricerca di nuove modalità per ottenere CS umane adulte. Il loro numero comprende: denti da latte, cervello, ghiandole mammarie, grasso, fegato, pancreas, pelle, milza o una fonte più esotica - SC della croce neurale degli adulti follicoli piliferi. Ognuna di queste fonti ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Mentre continua il dibattito sul potenziale etico e terapeutico delle cellule staminali embrionali e adulte, è stato scoperto un terzo gruppo di cellule che svolgono un ruolo chiave nello sviluppo dell'organismo e sono in grado di differenziarsi in cellule di tutti i principali tipi di tessuti. Le cellule VENT (tubo neurale che emigra ventralmente) sono cellule multipotenti uniche che si separano dal tubo neurale fasi iniziali sviluppo embrionale, dopo che il tubo si è chiuso per formare il cervello (Dickinson et al 2004). Le cellule VENT si muovono quindi lungo le vie nervose, finendo infine davanti ai nervi e sparpagliandosi in tutto il corpo. Si muovono insieme nervi cranici a determinati tessuti e sono dispersi in questi tessuti, differenziandosi nelle cellule dei quattro principali tipi di tessuti: epitelio nervoso, muscolare, connettivo. Se le cellule VENT svolgono un ruolo nella formazione di tutti i tessuti, forse in particolare nella formazione delle connessioni tra il sistema nervoso centrale e altri tessuti, dato il modo in cui queste cellule si muovono davanti ai nervi, come se mostrassero loro la strada. I nervi possono essere guidati da alcuni segni lasciati dopo la differenziazione delle cellule VENT. Questo lavoro è stato condotto su embrioni di polli, anatre e quaglie, e si prevede di ripeterlo su un modello murino che consenta di ottenere risultati dettagliati ricerca genetica. Queste cellule possono essere utilizzate per isolare linee cellulari umane.

Altro, avanzato e molto altro direzione promettenteè la nanomedicina. Nonostante il fatto che solo pochi anni fa i politici prestassero molta attenzione a tutto ciò che porta la particella “nano” nei loro nomi, questa direzione è apparsa molto tempo fa e alcuni successi sono già stati raggiunti. La maggior parte degli esperti ritiene che questi metodi diventeranno fondamentali nel 21° secolo. L'American National Institute of Health ha incluso la nanomedicina tra le cinque aree prioritarie per lo sviluppo della medicina nel 21° secolo e l'US National Cancer Institute applicherà i risultati della nanomedicina nel trattamento del cancro. Robert Freitos (USA), uno dei fondatori della teoria della nanomedicina, dà la seguente definizione: “La nanomedicina è la scienza e la tecnologia per diagnosticare, trattare e prevenire malattie e lesioni, ridurre il dolore, nonché preservare e migliorare la salute umana utilizzando mezzi tecnici molecolari e conoscenza scientifica della struttura molecolare del corpo umano." Eric Drexler, un classico nel campo degli sviluppi e delle previsioni nanotecnologiche, nomina i principali postulati della nanomedicina:

1) non danneggiare meccanicamente i tessuti;

2) non danneggiano le cellule sane;

3) non provocano effetti collaterali;

4) i farmaci devono essere assunti in autonomia:

Tatto;

Pianificare;

Atto.

L'opzione più esotica sono i cosiddetti nanorobot. Tra i progetti dei futuri nanorobot medici esiste già una classificazione interna in macrofagociti, respirociti, coagulati, vasculoidi e altri. Lo sono tutti essenzialmente cellule artificiali, principalmente immunità o sangue umano. Di conseguenza, il loro scopo funzionale dipende direttamente da quali cellule sostituiscono. Oltre ai nanorobot medici, che attualmente esistono solo nella mente degli scienziati e dei singoli progetti, in tutto il mondo sono già state create numerose tecnologie per l'industria della nanomedicina. Questi includono: somministrazione mirata di farmaci alle cellule malate, diagnosi di malattie utilizzando punti quantici, laboratori su chip, nuovi agenti battericidi.

Ad esempio, citiamo gli sviluppi degli scienziati israeliani nel campo del trattamento Malattie autoimmuni. L'oggetto della loro ricerca era la metallopeptidasi 9 della matrice proteica (MMP9), coinvolta nella formazione e nel mantenimento della matrice extracellulare, strutture tissutali che fungono da struttura su cui si sviluppano le cellule. Questa matrice garantisce il trasporto di varie sostanze chimiche, dai nutrienti alle molecole segnale. Stimola la crescita e la proliferazione delle cellule nel sito del danno. Ma le proteine ​​che lo compongono, in primis la MMP9, quando sfuggono al controllo delle proteine ​​che ne inibiscono l'attività - inibitori endogeni delle metalloproteinasi (TIMPS), possono diventare la causa dello sviluppo di alcune malattie autoimmuni.

I ricercatori si sono interrogati su come queste proteine ​​possano essere “pacificate” per fermare i processi autoimmuni alla fonte. Finora, nel risolvere questo problema, gli scienziati si sono concentrati sulla ricerca sostanze chimiche, bloccando selettivamente il funzionamento dell'MMPS. Tuttavia, questo approccio presenta gravi limiti e gravi effetti collaterali - e i biologi del gruppo Irit Sagi hanno deciso di affrontare il problema dal lato blu. Hanno deciso di sintetizzare una molecola che, una volta introdotta nel corpo, stimolasse il sistema immunitario a produrre anticorpi simili alle proteine ​​TIMPS. Questo approccio significativamente più sottile fornisce la massima precisione: gli anticorpi attaccheranno l’MMPS per molti ordini di grandezza in modo più selettivo ed efficiente di qualsiasi composto chimico.

E gli scienziati ci sono riusciti: hanno sintetizzato un analogo artificiale del sito attivo della proteina MMPS9: uno ione zinco coordinato da tre residui di istidina. La sua iniezione topi da laboratorio ha portato alla produzione di anticorpi che agiscono esattamente nello stesso modo in cui funzionano le proteine ​​TIMPS: bloccando l’ingresso nel sito attivo.

Il mondo sta vivendo un boom di investimenti nella nanoindustria. La maggior parte degli investimenti nella nanotecnologia provengono da USA, UE, Giappone e Cina. Il numero di pubblicazioni scientifiche, brevetti e riviste è in costante crescita. Si prevede la creazione di beni e servizi per un valore di 1.000 miliardi di dollari entro il 2015, compresa la creazione di un massimo di 2 milioni di posti di lavoro.

In Russia, il Ministero dell'Istruzione e della Scienza ha creato un Consiglio tecnico-scientifico interdipartimentale sul problema delle nanotecnologie e dei nanomateriali, le cui attività mirano a mantenere la parità tecnologica nel mondo futuro. Per lo sviluppo delle nanotecnologie in generale e della nanomedicina in particolare. È in preparazione l'adozione di un programma di obiettivi federali per il loro sviluppo. Questo programma prevede la formazione a lungo termine di un certo numero di specialisti.

Secondo varie stime, i risultati nel campo della nanomedicina saranno disponibili solo tra 40-50 anni. Lo stesso Eric Drexler stima la cifra a 20-30 anni. Ma data la portata del lavoro in quest’area e la quantità di denaro investito in esso, sempre più analisti stanno spostando le loro stime iniziali verso il basso di 10-15 anni.

La cosa più interessante è che tali farmaci esistono già: sono stati creati più di 30 anni fa in URSS. Spingi la ricerca sul bacio in questa direzioneè stato rilevato un effetto invecchiamento prematuro un organismo che è stato ampiamente osservato dal personale militare, in particolare dalle forze missilistiche strategiche, dagli equipaggi dei sottomarini missilistici a propulsione nucleare e dai piloti dell'aviazione da combattimento. Questo effetto si esprime attraverso la distruzione prematura del sistema immunitario, endocrino, nervoso, cardiovascolare, riproduttivo e della vista. Si basa sul processo di soppressione della sintesi proteica. Domanda principale, davanti agli scienziati sovietici: “Come ripristinare una sintesi completa?” Inizialmente è stato creato il farmaco "Tymolin", prodotto sulla base di peptidi isolati dal timo di animali giovani. È stato il primo farmaco per il sistema immunitario al mondo. Qui vediamo lo stesso principio che era alla base del processo di produzione dell'insulina nelle fasi iniziali dello sviluppo dei metodi di trattamento diabete mellito. Ma i ricercatori del Dipartimento di Biologia Strutturale dell'Istituto di Chimica Bioorganica, guidati da Vladimir Khavinson, non si sono fermati qui. Nel laboratorio di risonanza magnetica nucleare sono state determinate le strutture spaziali e chimiche della molecola peptidica del timo. Sulla base delle informazioni ottenute, è stato sviluppato un metodo per la sintesi di peptidi corti che hanno proprietà specifiche simili a quelle naturali. Il risultato è la creazione di una serie di farmaci chiamati citogeni (altri nomi possibili: bioregolatori o peptidi sintetici; indicati in tabella).

Elenco dei citogeni

Nome	Struttura	Direzione dell'azione
		Sistema immunitario e processo di rigenerazione
Cortagene		sistema nervoso centrale
Cardiogeno		Il sistema cardiovascolare
		Apparato digerente
Epithalon		Sistema endocrino
Prostamax		Sistema genito-urinario
Pankragen		Pancreas
Broncogeno		Sistema broncopolmonare

Quando l'Istituto di bioregolazione e gerontologia di San Pietroburgo ha condotto esperimenti su topi e ratti (l'assunzione di citogeni è iniziata nella seconda metà della vita), è stato osservato un aumento della vita del 30-40 %. Successivamente è stato effettuato l'esame e il monitoraggio costante dello stato di salute di 300 anziani, residenti a Kiev e San Pietroburgo, che assumevano citogeni in corsi due volte l'anno. I dati sul loro benessere sono stati confrontati con le statistiche regionali. Hanno osservato una riduzione di 2 volte della mortalità e un miglioramento generale del benessere e della qualità della vita. In generale, in 20 anni di utilizzo dei bioregolatori, più di 15 milioni di persone sono state sottoposte a misure terapeutiche. L’efficacia dell’uso dei peptidi sintetici è stata costantemente elevata e, cosa ancora più importante, non si è verificato un singolo caso di effetti avversi o reazione allergica. Il laboratorio ha ricevuto premi dal Consiglio dei ministri dell'URSS, gli autori hanno ricevuto titoli scientifici straordinari, dottorati in scienze e carta bianca nel lavoro scientifico. Tutto il lavoro svolto era protetto da brevetti, sia in URSS che all'estero. Pubblicato all'estero riviste scientifiche i risultati ottenuti dagli scienziati sovietici confutavano norme e limiti riconosciuti a livello internazionale, il che inevitabilmente sollevava dubbi tra gli esperti. Controlli presso l'Istituto nazionale Confermato l’invecchiamento degli Stati Uniti alta efficienza citogeni. Negli esperimenti è stato osservato un aumento del numero di divisioni cellulari con l'aggiunta di peptidi sintetici rispetto al controllo del 42,5 %. Perché questa linea di farmaci non è stata ancora introdotta nel mercato delle vendite internazionali, data la mancanza di analoghi stranieri, e questa priorità è temporanea, grande domanda. Forse è il caso di chiederlo al management di RosNano, che attualmente supervisiona tutti gli sviluppi nel campo delle nanotecnologie. Potete saperne di più su questi sviluppi nel film documentario “Epiphany. La nanomedicina e il limite della specie umana” di Vladislav Bykov, studio cinematografico Prosvet, Russia, 2009.

In sintesi, possiamo essere convinti che la rigenerazione umana sia una realtà dei nostri giorni. Sono già stati ottenuti molti dati che distruggono gli stereotipi radicati che si sono stabiliti nell'opinione pubblica. Sviluppati molti varie tecniche, garantendo la guarigione da malattie precedentemente considerate incurabili a causa delle loro proprietà degenerative e il ripristino riuscito e completo di organi e tessuti danneggiati o addirittura completamente persi. Quelli precedenti vengono costantemente "lucidati" e vengono ricercati nuovi modi e mezzi per risolverli. i compiti più complessi medicina rigenerativa. Tutto ciò che è già stato sviluppato adesso a volte stupisce la nostra immaginazione, spazzando via tutte le nostre solite idee sul mondo, su noi stessi, sulle nostre possibilità. Allo stesso tempo, vale la pena rendersi conto che quanto descritto in questo articolo è solo una piccola parte delle conoscenze scientifiche attualmente accumulate. Il lavoro è in corso, ed è del tutto possibile che i fatti qui presentati, al momento della pubblicazione dell'articolo, siano già superati o del tutto irrilevanti e addirittura errati, come spesso è accaduto nella storia della scienza: ciò che a un certo punto era considerato immutabile In verità, nel giro di un anno potrebbe rivelarsi un delirio. In ogni caso, i fatti presentati nell’articolo ispirano speranza per un futuro luminoso e felice.

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Collegamento bibliografico

Badertdinov R.R. RIGENERAZIONE UMANA – LA REALTÀ DEI NOSTRI GIORNI // Progressi nelle moderne scienze naturali. – 2012. – N. 7. – P. 8-18;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30279 (data di accesso: 03/07/2019). Portiamo alla vostra attenzione le riviste pubblicate dalla casa editrice "Accademia delle Scienze Naturali"

Perché una persona non può far ricrescere le parti perdute del suo corpo? Perché siamo peggio delle lucertole?

Gli scienziati hanno cercato a lungo di capire come funzionano gli anfibi come i tritoni e le salamandre rigenerare code, arti, mascelle mozzati. Inoltre, il cuore, il tessuto oculare e il midollo spinale danneggiati vengono ripristinati. Il metodo utilizzato dagli anfibi per ripararsi è diventato chiaro quando gli scienziati hanno confrontato la rigenerazione di individui maturi e di embrioni. Si scopre che su fasi iniziali sviluppo, le cellule della futura creatura sono immature, il loro destino potrebbe cambiare.

Ciò è stato dimostrato da esperimenti su embrioni di rana. Quando l'embrione ha solo poche centinaia di cellule, è possibile ritagliare una parte del tessuto destinato a diventare pelle e collocarla nell'area del cervello. E questo tessuto diventerà parte del cervello. Se un'operazione simile viene eseguita su un embrione più maturo, la pelle si sviluppa ancora dalle cellule della pelle, proprio nel mezzo del cervello. Perché il destino di queste cellule è già predeterminato.

Per la maggior parte degli organismi, la specializzazione cellulare, per cui una cellula diventa una cellula del sistema immunitario e un’altra, ad esempio, parte della pelle, è una strada a senso unico e le cellule mantengono la loro “specializzazione” fino alla morte.

E le cellule anfibie possono tornare indietro nel tempo e tornare al momento in cui il loro scopo avrebbe potuto cambiare. E se un tritone o una salamandra hanno perso una zampa, nella zona danneggiata del corpo le ossa, la pelle e le cellule del sangue diventano cellule senza caratteristiche distintive. Tutta questa massa di cellule secondarie “neonate” (chiamate blastema) inizia a dividersi rapidamente. E secondo le esigenze del “momento attuale” diventano cellule di ossa, pelle, sangue... Per diventare alla fine una nuova zampa. Meglio di prima.

Che dire di una persona? Sono noti solo due tipi di cellule che possono farlo rigenerare, sono le cellule del sangue e le cellule del fegato. Ma qui il principio di rigenerazione è diverso. Quando si sviluppa un embrione di mammifero, alcune cellule vengono escluse dal processo di specializzazione. Queste sono le cellule staminali. Hanno la capacità di ricostituire il sangue o le cellule epatiche morenti. Il midollo osseo contiene anche cellule staminali, che possono diventare tessuto muscolare, grasso, ossa o cartilagine, a seconda dei nutrienti che vengono loro somministrati. Almeno nei fossati.

Se si iniettano cellule del midollo osseo nel sangue di un topo con i muscoli danneggiati, queste cellule si raccolgono nel sito della lesione e la riparano. Ciò che vale per i topi, però, non vale per l’uomo. Ahimè, tessuto muscolare gli adulti non vengono ripristinati.

E alcuni topi possono farlo

Ci sono possibilità che ciò accada? corpo umano acquisirà l'abilità rigenerare le parti mancanti? Oppure questo rimane territorio della fantascienza?
Più recentemente, gli scienziati sapevano con certezza che i mammiferi non possono rigenerarsi. Tutto è cambiato in modo del tutto inaspettato e, come spesso accade nella scienza, del tutto per caso. L'immunologa Helen Heber-Katz di Filadelfia una volta affidò alla sua assistente di laboratorio un compito di routine: forare le orecchie dei topi da laboratorio per attaccarvi delle etichette. Un paio di settimane dopo, Heber-Katz si presentò ai topi con le etichette già pronte, ma... non trovò buchi nelle orecchie. Naturalmente il medico ha picchiato il suo assistente di laboratorio e, nonostante i suoi voti, lei si è messa al lavoro da sola. Passarono diverse settimane e gli scienziati rimasero stupiti nel vedere le orecchie dei topi pulite senza alcun accenno di ferita guarita.

Questo strano caso ha costretto Herber-Katz a fare un’ipotesi assolutamente incredibile: e se i topi semplicemente rigenerassero tessuti e cartilagine per riempire buchi di cui non avevano bisogno? Dopo un esame più attento, si è scoperto che nelle aree danneggiate delle orecchie era presente un blastema, le stesse cellule non specializzate degli anfibi. Ma i topi sono mammiferi, non dovrebbero avere tali capacità...

E le altre parti del corpo? Il dottor Heber-Katz ha tagliato un pezzo della coda del topo e... ha ottenuto il 75%. rigenerazione!
Forse aspetti che ti racconti come il dottore tagliò la zampa al topo... Invano. Il motivo è ovvio. Senza cauterizzazione, il topo morirà semplicemente per una massiccia perdita di sangue, molto prima che inizi la rigenerazione dell'arto perduto (se non del tutto). E la cauterizzazione elimina l'aspetto del blastema. Così pieno elenco delle capacità rigenerative Non è stato possibile scoprire i topi Katsev. Questo però è già tanto.

Ma, per l'amor di Dio, non tagliare la coda ai tuoi topi domestici! Perché nel laboratorio di Filadelfia vivono animali speciali, con il sistema immunitario danneggiato. E Heber-Katz ha tratto la seguente conclusione dai suoi esperimenti: la rigenerazione è inerente solo agli animali con cellule T distrutte (cellule del sistema immunitario).

E gli anfibi, tra l'altro, non hanno alcun sistema immunitario. Ciò significa che la risposta a questo fenomeno è radicata nel sistema immunitario. I mammiferi hanno gli stessi geni necessari per la rigenerazione dei tessuti degli anfibi, ma le cellule T impediscono a questi geni di funzionare.

Il dottor Heber-Katz ritiene che originariamente gli organismi avessero due modi per guarire dalle ferite: il sistema immunitario e rigenerazione. Ma nel corso dell’evoluzione, entrambi i sistemi sono diventati incompatibili tra loro – ed è stata necessaria una scelta. Sebbene la rigenerazione possa a prima vista sembrare una scelta migliore, le cellule T sono più vitali per noi. Dopotutto, sono l’arma principale del corpo contro i tumori. A che serve riuscire a far ricrescere un braccio perduto se allo stesso tempo le cellule tumorali si sviluppano rapidamente nel corpo?
Si scopre che il sistema immunitario, mentre ci protegge dalle infezioni e dal cancro, sopprime contemporaneamente la nostra capacità di “autoriparazione”.

Su quale cella fare clic

Doros Platika, direttore della società Ontogeny di Boston, è fiducioso che un giorno potremo avviare il processo rigenerazione, anche se non ne comprendiamo appieno tutti i dettagli. Le nostre cellule contengono la capacità innata di far crescere nuove parti del corpo, proprio come facevano durante lo sviluppo fetale. Le istruzioni per far crescere nuovi organi sono scritte nel DNA di ciascuna delle nostre cellule; dobbiamo solo costringerle ad “attivare” la loro capacità e poi il processo si prenderà cura di se stesso.

Gli specialisti di ontogenesi stanno lavorando per creare prodotti che includano la rigenerazione. Il primo è già pronto e, forse, presto potrà essere venduto in Europa, Usa e Australia. Questo è un fattore di crescita chiamato OP1, stimola la crescita di nuovi tessuto osseo. OP1 aiuterà nel trattamento di fratture complesse, dove le due parti dell'osso rotto sono molto disallineate tra loro e quindi non possono guarire. Spesso in questi casi l'arto viene amputato. Ma OP1 stimola il tessuto osseo in modo che inizi a crescere e a colmare il divario tra le parti dell’osso rotto.

Tutto ciò che i medici devono fare è dare un segnale cellule ossee"è cresciuto" e il corpo stesso sa quanto tessuto osseo è necessario e dove. Se tali segnali di crescita vengono trovati per tutti i tipi di cellule, sarà possibile far crescere una nuova gamba con poche iniezioni.

Quando la gamba diventerà adulta?

È vero, ci sono un paio di insidie ​​​​sulla strada verso un futuro così luminoso. Innanzitutto, la stimolazione cellule per la rigenerazione può portare al cancro. Gli anfibi, che non hanno difese immunitarie, sono in qualche modo protetti dal cancro: invece dei tumori, crescono nuove parti del corpo. Ma le cellule dei mammiferi soccombono così facilmente alla divisione incontrollata delle valanghe...

Un’altra trappola è il problema dei tempi. Quando negli embrioni iniziano a svilupparsi gli arti, le sostanze chimiche che determinano la forma del nuovo arto si diffondono facilmente in tutto il minuscolo corpo. Negli adulti le distanze sono molto maggiori. Si può risolvere questo problema formando un arto molto piccolo e poi iniziando a farlo crescere. Questo è esattamente ciò che fanno i tritoni. Ci vogliono solo un paio di mesi per far crescere un nuovo arto, ma noi ci mettiamo un po' di più. Quanto tempo impiega una persona a far crescere una nuova gamba fino a raggiungere le dimensioni normali? Lo scienziato londinese Jeremy Brox ritiene che almeno 18 anni...

Ma Platika è più ottimista: "Non vedo alcun motivo per cui non si possa far crescere una nuova gamba nel giro di settimane o mesi." Allora quando i medici saranno in grado di offrire ai disabili un nuovo servizio: far crescere nuove gambe e braccia? Platika dice tra cinque anni.

Non plausibile? Ma se cinque anni fa qualcuno avesse detto che avrebbero clonato una persona, nessuno gli avrebbe creduto... Ma poi c'era la pecora Dolly. E oggi, dimenticandoci della meraviglia di questa operazione in sé, stiamo discutendo un problema completamente diverso: i governi hanno il diritto di fermare ricerca scientifica? E costringere gli scienziati a cercare un pezzo di oceano extraterritoriale per un esperimento unico? Sebbene ci siano ipostasi del tutto inaspettate. Ad esempio l'odontoiatria. Sarebbe bello se i denti perduti ricrescessero... Questo è ciò che hanno ottenuto gli scienziati giapponesi.

Il sistema del loro trattamento, secondo ITAR-TASS, si basa su geni responsabili della crescita dei fibroblasti, gli stessi tessuti che crescono attorno ai denti e li trattengono. Come riferiscono gli scienziati, hanno prima testato il loro metodo su un cane che si era sviluppato in precedenza forma grave malattia parodontale. Quando tutti i denti caddero, le aree colpite furono trattate con una sostanza che includeva questi stessi geni e agar-agar, una miscela acida che fornisce un mezzo nutritivo per la riproduzione cellulare. Sei settimane dopo, le zanne del cane spuntarono. Lo stesso effetto è stato osservato in una scimmia con i denti tagliati fino alla base. Secondo gli scienziati, il loro metodo è molto più economico delle protesi e per la prima volta consente di tornare alla normalità letteralmente i denti a un numero enorme di persone. Soprattutto se si considera che dopo i 40 anni l'80% della popolazione mondiale è soggetta alla malattia parodontale.