Регенерация у человека : возможности и ожидания

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена тем, что способность живых организмов к регенерации органов является одной из многих таинственных загадок биологии, которую человек уже давно пытается разгадать. Еще в 2005 году всем известный журнал Science опубликовал список 25 самых важных проблем науки, в которую входит проблема раскрытия загадки регенерации органов.
Регенерацией называют процесс восстановления. Некоторые существа могут восстанавливать утраченные конечности и некоторые органы. Сегодня, перед лицом огромных успехов во всех областях науки о живом, при непрерывном росте понимания биологических процессов на клеточном и молекулярном уровнях взгляд на проблему регенерации конечностей у человека как на абсолютно неразрешимую едва ли имеет приверженцев. Оптимизм в оценке проблемы основан на конкретных достижениях науки о регенерации в последние десятилетия. Ученым удалось выявить регенерацию конечностей у высших позвоночных, у которых подобная способность в естественных условиях никогда не встречалась.
Степень научной разработанности проблемы. Ученых всегда интересовало, как животные научились регенерировать утраченные части тело. Специалисты в различных отраслях науки проводили эксперименты, чтобы вывести законы данного сверхъестественного навыка.
Первым, кто вплотную подошел к изучению регенерации, был француз Р. А. Реомюр. Именно он придумал термин «регенерация» и стал использовать его. В 1712 году опубликовали его первую работу, связанную с регенерацией конечностей у ракообразных. Коллеги скептически восприняли труды Реомюра, из-за чего у ученого пропало желание дальше заниматься изучением регенерации.
Феноменальной способностью снова заинтересовались спустя 30 лет. Опыты продолжил А. Трабле. В современном понимании термин «Регенеративная медицина» был предложен выдающимся американским биологом Уильямом Хаселтайном.
Объектом исследования является механизм восстановления утерянных или поврежденных тканей.
Предметом исследования являются исследования в области регенерации тела человека.
Цель курсовой работы – рассмотреть регенерацию у человека: возможности и ожидания.
Задачи:
- определить уровень разработанности проблемы в теории регенерации;
-дать характеристику стволовым клеткам;
- проанализировать регенерацию конечностей у человека - взгляд в будущее;
- рассмотреть регенерацию частей человеческого тела.
Методологические основы исследования составляют труды отечественных и зарубежных авторов, посвященных вопросам развития теории и методологии в сфере биологии.
Методы исследования - анализ, синтез, обобщение, аналогия, сравнение.
Структура работы обусловлена целями и задачами исследования. Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.






Глава 1. Современные методы исследования регенерации
1.1. Уровень разработанности проблемы в теории регенерации

Интерес к регенерации не ограничивается последним десятилетием и даже последними столетиями. Самые ранние сведения об этом предмете восходят к мифам Древней Греции. Согласно одному из них, Прометей, похитивший у богов с Олимпа огонь и передавший его людям, был прикован к скале, и там, в наказание за содеянное прилетавший ежедневно орел клевал его обнаженную печень. Но все, что выклевывала птица за день, полностью восстанавливалось за ночь, и страданиям Прометея не было конца.
Что касается сообщений научного характера, то уже два тысячелетия назад древнегреческий философ и ученый Аристотель дал ряд общих описаний регенерационной способности у животных. Римский ученый Плиний Старший, живший в I веке, также описал несколько случаев регенерации.
Экспериментальные же исследования этого феномена в то время, естественно, не предпринимались. Начало им было положено в XVIII веке. Около 1740 года швейцарский аббат и натуралист Абраам Трамбле провел многочисленные наблюдения и эксперименты над пресноводной гидрой, в результате которых установил высокую регенерационную способность у этого представителя кишечнополостных[5, c 79].
Спалланцани, итальянский монах и натуралист, живший в XVIII веке, исследовал способность различных земноводных к регенерации. В своих опытах он заметил, что взрослые лягушки и жабы не способны восстанавливать утраченные конечности, а также что время, необходимое для регенерации конечностей у саламандр, зависит от внешней температуры и возраста животного. Он впервые обнаружил и дал точное описание различных фаз процесса восстановления конечностей. Кроме того, он провел ряд экспериментов по регенерации у других видов животных. К сожалению, полное описание его работы не сохранилось.
Словосочетание «Регенеративная медицина», вероятно, впервые было использовано и опубликовано в научной статье «Будущее многопрофильных систем», опубликованной профессором-хирургом Ларри Р. Кайзером в 1992 году. В пункте подзаголовка «Регенеративная медицина» автор отметил, что «новая отрасль медицины будет развиваться в попытке изменить течение хронических заболеваний за счет восстановления изношенных органов и систем» [7, c 60].
В современном понимании термин «Регенеративная медицина» был предложен выдающимся американским биологом Уильямом Хаселтайном в 1999 году. Хаселтайн новым термином хотел привлечь внимание общественности, а также попытаться объяснить преимущества и перспективы инновационных биомедицинских исследований. Регенеративная медицина является «процессом замены или регенерации человеческих клеток, тканей или органов, чтобы восстановить или вернуть человеку нормальные функции».
Швейцарского хирурга Пауля Ниханса считают «отцом клеточной терапии». 1931 год считают годом рождения клеточной терапии. «Открытие» клеточной терапии произошло случайно. 1 апреля 1931 года Пауля Ниханса пригласил на консультацию его друг и коллега в госпиталь в Лозанне, где в критическом состоянии (Гипокальциемический криз (тетания)) находилась пациентка госпиталя, которой в ходе операции на щитовидной железе случайно были удалены и паращитовидные железы[2, c 44].
Доктор Ниханс в качестве последнего шанса для спасения женщины решил пойти на эксперимент. Он взял на скотобойне паращитовидные железы теленка, тщательно измельчил их, смешал с физиологическим раствором и ввел полученную суспензию под кожу грудной клетки. Через несколько часов пациентка пришла в сознание. Она прожила до 89 лет и умерла в 1962 году.
Голяницкий Илья Алексеевич, российский хирург-экспериментатор, доктор медицинских наук, профессор впервые предложил термин «Регенеративная хирургия». Он обнаружил, что во всех проводимых им экспериментах по трансплантации органов и тканей пересаживаемый материал вызывает репаративные процессы со стороны тканевого ложа.
Трансплантат является индуктором репаративной регенерации, который стимулирует регенеративный процесс или же обеспечивает саму возможность восстановления. В последующем регенерация тканей и органов по пересаженным биологическим структурам получила название трансплантационной (трансплантационная регенерация).

1.2. Стволовые клетки – основа регенерации

В настоящее время ученым так и не удалось до конца понять - почему же одни живые существа, лишаясь конечности, могут быстро ее восстановить, а другие лишены такой возможности. Ведь на определенном этапе развития организм знает, как это сделать, но этот этап очень короткий – срок, начинается и сразу заканчивается, когда эмбрион только начинает развиваться. В настоящее время ученые всего мира пытаются найти ответ на вопрос: можно ли разбудить это «ценное» воспоминание в мозгу взрослого человека и заставить его снова работать.
Некоторые специалисты в сфере регенеративной медицины считают, что данную функцию регенерации можно восстановить с помощью стволовых клеток. Данные клетки в организме взрослого человека содержатся в очень маленьком количестве и располагаются в нижнем отделе позвоночника рядом с коренным узлом. Это уникальные клетки, с их помощью зарождался, а затем строился и развивался организм будущего маленького человечка.
Первые восемь клеток, образовавшиеся в результате зачатия, оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом – это первородные стволовые клетки. Ученые выяснили, чтобы активизировать воспроизводство данных стволовых клеток нужно запустить особое вихревое поле. Именно оно будет стимулировать активное производство стволовых клеток. При активном производстве клеток организм человека начнет регенерацию. Это и есть заветная мечта ученых регенеративной медицины.
Повреждение спинного мозга, любого жизненно важного органа или конечности делают из здорового активного человека инвалида на всю оставшуюся жизнь. Полностью разгадав загадку регенерации органов, ученые смогут научиться помогать таким людям, «отращивая» новые здоровые органы. Также процесс регенерации способен значительно увеличить продолжительность жизни[1, c 102].