Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

8. Онкогены, опухолевые супрессоры и нарушения дифференцировки клеток

Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

Нарушения клеточной дифференцировки – характерная черта опухолевых клеток, широко используемая для диагностики новообразований. Особенно ярко она проявляется в гемобластозах, как правило, представляющих собой клоны клеток, как бы “замороженных” на той или иной стадии созревания.

Общепринятым является представление, согласно которому меньшая зрелость лейкозных клеток является не следствием дедифференцировки зрелых клеток, претерпевших неопластическую трансформацию, а отражает их происхождение из незрелых клеток, в которых блокированы процессы дальнейшей дифференцировки (рис. 9).

Это положение получило весьма веские экспериментальные доказательства: при трансдукции химерного гена PML/RARa (его образование ответственно за развитие острого промиелоцитарного лейкоза, табл.

1), как и некоторых других онкогенов (MYC, MYB, v-erbA), незрелые гемопоэтические клетки-реципиенты действительно теряют способность дифференцироваться под воздействием ретиноевой кислоты, специфических цитокинов и других индукторов созревания [76,220-222].

При этом интересно, что экспрессия белка PML/RARa препятствует не только миелоидной дифференцировке, но и мегакариоцитарной дифференцировке, индуцируемой в соответствующих клетках-предшественниках тромбопоэтином [222].

 

Рис. 9. Модели, объясняющие происхождение новообразований из незрелых клеток определенной стадии дифференцировки, в которых либо сохранена, либо блокирована способность к дальнейшему созреванию (объяснения в тексте)

Следует заметить, однако, что остановки дифференцировки недостаточно, чтобы развился лейкоз.

Об этом свидетельствует, в частности, тот факт, что онкоген v-erbA (кодирует перестроенный ядерный рецептор тиреоидных гормонов, обладающий доминантно-негативным эффектом), связываясь со специфическими респонсивными элементами ряда генов, полностью блокирует образование эритроцитов из эритробластов, но тем не менее не вызывает развитие эритробластоза.

Это заболевание возникает лишь в случае одновременной стимуляции пролиферации эритробластов, вызываемой, например, дополнительной экспрессией в них онкогенов, запускающих Ras-Raf-MAP киназные каскады и/или активацию транскрипционных комплексов AP-1 [220].

Более того, блок дифференцировки – не обязательное условие для опухолевого роста, даже в случае лейкозов. Так, хронический миелоидный лейкоз является результатом хромосомной транслокации в незрелой некоммитированной клетке, приводящей к экспрессии в ней химерного белка p210BCR/ABL.

Экспрессия этого белка стимулирует пролиферацию и подавляет апоптоз (см. раздел 2), что ведет к увеличению числа (иногда очень значительному) вполне зрелых миелодных клеток.

Интересно, что потомками клетки-родоначальницы лейкоза наряду с миелоидными могут быть и зрелые клетки других рядов дифференцировки, в частности лимфоциты и гистиоциты [223,224].

В то же время следует подчеркнуть, что хронический миелоидный лейкоз течет довольно доброкачественно и приобретает истинно злокачественный характер только тогда, когда в результате дополнительных генетических изменений возникает клон, в котором дифференцировка блокирована (так называемый “бластный криз”).

Сохранение способности к дифференцировке наблюдается и во многих солидных опухолях, причем в отличие от лейкозов созревание клеток не препятствует приобретению злокачественного фенотипа.

Примерами этого могут служить плоскоклеточные ороговевающие раки кожи и высокодифференцированные аденокарциномы толстой кишки, происходящие, вероятно, либо из так называемых “амплифицирующих” клеток (потомков стволовых клеток, которые сначала несколько раз делятся, а затем дифференцируются), либо из коммитированных незрелых клеток [225]. Следует подчеркнуть, что происхождение из незрелых клеток не противоречит представлению о том, что опухолевые клетки в ходе прогрессии могут претерпевать определенную дедифференцировку, утрачивая в первую очередь те дифференцировочные маркеры, отсутствие которых придает клеткам селективные преимущества (рецепторы стероидных гормонов в раках молочной железы и др.). С другой стороны, как справедливо отмечают Г.И.Абелев и С.Селл [226], полной потери признаков тканевой принадлежности в опухолях практически никогда не наблюдается, что может объясняться тканеспецифичным характером экспрессии некоторых из онкогенов или других генов, функционирование которых необходимо для поддержания неопластической трансформации.

Если экспрессия онкогенов способна блокировать процессы дифференцировки, то активация опухолевых супрессоров, наоборот, может индуцировать созревание клеток.

Так, описана зависимость интенсивности B-клеточной, эритроидной, энтероцитарной, эпидермальной, мышечной и ряда других дифференцировок от активности р53 [227-230], p21WAF1 [231-234] и pRb [235].

Предполагается, что стимуляция супрессорными белками дифференцировки связана в первую очередь с их способностью вызывать остановку клеточного цикла в G0/G1, что является необходимым условием для созревания многих типов клеток [236].

Впрочем, не исключена вовлеченность и каких-то дополнительных механизмов. Так, р53 как транскрипционный фактор может активировать экспрессию генов, продукты которых входят в набор той или иной специфической дифференцировки.

Можно было бы предположить, что действие онкогенов на дифференцировку также в основном связано с изменениями регуляции клеточной пролиферации. Однако вызываемые ими эффекты не столь однозначны. Во-первых, необходимо отметить, что они сильно зависят от тканевой принадлежности клеток.

Так, известно, что активированный Ras или Myc стимулируют пролиферацию и вызывают блок дифференцировки во многих типах клеток. Однако их экспрессия в монобластах ведет к ингибированию размножения и стимуляции перехода в моноциты [237].

Конститутивная экспрессия Myc промотирует у трансгенных животных и терминальную дифференцировку кератиноцитов, стимулируя деление и переход стволовых клеток в “амплифицирующие” [225].

Во-вторых, механизмы действия онкогенов на дифференцировку не исчерпываются, очевидно, их влиянием на пролиферацию. Например, Spi1 (PU.

1) – член семейства транскрипционных факторов Ets – принадлежит к категории так называемых “генов-властителей” (“master genes”) дифференцировки, регулирующих активность большого набора генов, детерминирующих коммитирование и дальнейшее созревание клеток в том или ином направлении.

Активность Spi1, ответственная кстати, и за активацию супрессора пролиферации p21WAF1 при действии различных дифференцировочных стимулов [238], предопределяет миелоидную дифференцировку клеток, а извращение функции этого белка в некоммитированных гемопоэтических клетках приводит к развитию эритролейкозов [76].

Лейкозогенное действие онкобелков Myb, вызывающих блок дифференцировки в незрелых миелоидных клетках, связано, по-видимому, с разобщением механизмов регуляции пролиферации клеток и экспрессии в них группы дифференцировочных белков.

Продукт протоонкогена MYB, являясь транскрипционным фактором, непосредственно активирует транскрипцию генов миелопероксидазы, эластазы нейтрофилов, CD34, CD13 и т.д. [76,221]. Однако его онкогенные производные в результате перестроек утрачивают такую функцию, сохраняя при этом антиапоптотические активности (белок с-Myb трансактивирует ген BCL2) и способность промотировать вход в S-фазу [221].

Завершая данный раздел, надо отметить, что механизмы регуляции клеточной дифференцировки являются наименее изученным аспектом действия онкогенов и опухолевых супрессоров. Вероятно, в ближайшие годы эта проблема будет привлекать к себе самое пристальное внимание исследователей.

Источник: //www.examen.ru/add/manual/school-subjects/human-sciences/medical-science/klinicheskaya-mediczina/onkologiya/8-onkogenyi-opuxolevyie-supressoryi-i-narusheniya-differenczirovki-kletok/

Злокачественные и доброкачественные новообразования| Блог UNIM

Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

Опухоль (новообразование) – это патологический процесс, представленный новообразованной тканью, в которой изменения генетического аппарата клеток приводят к нарушению регуляции их роста и дифференцировки. Все опухоли делятся на злокачественные и доброкачественные новообразования.

Различия злокачественных и доброкачественных новообразований

Степень дифференцировки (зрелость).

Степень развития клеток называется дифференцировкой. Клетки доброкачественной опухоли очень похожи внешне и функционально на нормальные клетки (высокодифференцированные), хотя существуют некоторые минимальные отличия. Клетки злокачественных опухолей средне- или низкодифференцированные, они значительно отличаются по строению и функции от нормальных.

Характер роста.

Для доброкачественных опухолей характерен экспансивный рост. Они растут медленно, раздвигая и сдавливая окружающие ткани и органы. Злокачественные опухоли инфильтрируют окружающие ткани, прорастая в них, а также расположенные рядом нервы и сосуды.

Метастазирование.

Метастазы представляют собой вторичные (дочерние) опухоли, образованные отсевом из первичного очага (родительской опухоли). Этот процесс отсева называется метастазированием. Он осуществляется переносом клеток опухоли током крови или лимфы. Доброкачественные опухоли не метастазируют, это характерно только для злокачественных новообразований.

Рецидивирование.

Рецидивирование (повторное развитие после полного уничтожения или удаления) характерно только для злокачественных опухолей, а также для доброкачественных опухолей с основанием («ножкой»).

Влияние на пациента.

Злокачественные и доброкачественные новообразования по-разному влияют на пациента. Для доброкачественных опухолей характерно местное проявление — сдавливание нервов, сосудов и окружающих тканей. Злокачественные опухоли вызывают раковую интоксикацию и кахексию.

Это происходит вследствие активного роста опухоли и быстрого поглощения питательных веществ.

Также быстрый рост опухоли приводит к тому, что кровеносные сосуды в ней не успевают образовываться в нужном количестве и происходит некроз центра опухоли и соответствующая интоксикация.

Как называются злокачественные и доброкачественные новообразования

Злокачественные и доброкачественные новообразования называются похожим образом, но есть некоторые отличия. Названия доброкачественных опухолей определяются типом ткани, из которой они развиваются. Например,  фиброма – это доброкачественная опухоль соединительной ткани, липома – жировой, аденома – железистой, а миома – мышечной.

Если это поперечно-полосатая мышечная ткань (скелетные мышцы), то новообразование будет называться рабдомиома, а если гладкая мускулатура (мышцы внутренних органов) — лейомиома. Если в опухоли сочетаются клетки разных тканей, то это также будет отражено в названии.

Например, опухоль, состоящая из соединительной и жировой ткани будет называться фибролипома.

Название злокачественной опухоли также определяется видом ткани, из которой она возникла. Например, злокачественная опухоль, развившаяся из эпителиальной ткани – карцинома.

При довольно высокой степени дифференцировки удается установить более точно вид ткани, и поэтому названия будут указывать на ее происхождение более определенно: аденокарцинома – это злокачественная опухоль, развившаяся из железистой ткани) и т.п.

Злокачественная опухоль, развившаяся из соединительной ткани (за исключением крови и кроветворной ткани), называется саркома. Добавление слова «саркома» к названиям доброкачественных опухолей дает названия злокачественных опухолей, произошедшей из той же ткани. Например, миома — доброкачественная опухоль из мышечной ткани, а миосаркома — злокачественная опухоль из этой же ткани.

Кровь представляет собой один из видов соединительной ткани. Опухоль из кроветворной ткани, развивающаяся во всех кровеносной системе, называется лейкемией (лейкозом, гемобластозом). При локализации только в определенной части организма она называется лимфомой.

Если для злокачественной опухоли невозможно установить ткань, из которой она развилась (опухоль низкодифференцированная), то ее назовут по форме клеток: мелкоклеточный рак, перстневидно-клеточный рак и т.п.

Дифференциальная диагностика злокачественных и доброкачественных новообразований

Дифференциальная диагностика опухоли включает физикальные исследования, лабораторные методы исследования, всевозможные методы визуализации (УЗИ, МРТ, КТ, рентген, эндоскопические манипуляции и т.п.).

Однако все эти методы лишь предваряют гистологическое исследование, так как без гистологического изучения тканей опухоли невозможно достоверно сказать доброкачественная опухоль или злокачественная.

Гистологическое исследование при необходимости дополняется другими патоморфологическими методами – иммуногистохимия, FISH-исследование.

Источник: //unim.su/blog/zlokachestvenny-e-i-dobrokachestvenny-e-novoobrazovaniya/

Нарушения тканевой дифференцировки. Врожденные нарушения дифференцировки тканей

Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

Нарушения тканевой дифференцировки Б. Фишер-Вазельс (1927) разделил на 3 основные группы 1) врожденные пороки развития, гамартин и гамартомы, 2) метаплазии и 3) дисплазии Аналогичная классификация, хотя и с иной терминологией, была предложена Е. Finckh в 1982 г, выделившим аберрантную, вариантную и девиантную формы нарушения дифференцировкн в условиях патологии.

К первой форме относятся врожденные уродства, гетеротопии, гетероплазии, гамартомы. Гетеротопиями именуют смещение в перинатальном периоде какого-либо органа или его части с дальнейшим развитием в необычных местах, например ткани щитовидной железы в корне языка, коры надпочечника внутри почки и т. д.

Гетероплазии служат проявлением первичного нарушения дифференцировкн в развивающейся ткани слизистая оболочка желудка в меккелевом дивертикуле, островки хряща в гипопластической почке. Гетероплазию необходимо отличать от метаплазии, так как последняя возникает у взрослых организмов в участках зрелой высокодифференцированной ткани.

Гамартомы или хористомы представляют собой опухолеподобные узлы или доброкачественные опухоли, развивающиеся из гетеротопированной ткани.

В редких случаях в эктопированиых тканях развиваются истинные злокачественные опухоли аденокарцинома, инсулома из ткани поджелудочной железы в стенке желудка нли кишечника, фиброаденома, а затем и рак из ткаии молочной железы, эктопированной в области вульвы и др.

Ко второй форме нарушений дифференцировки относят метаплазии, заключающиеся в замещении одного типа дифференцированных (зрелых) клеточных элементов другим вследствие хронического воспаления, нарушений питания, нарушений функции.
При оценке метапластических изменений следует учитывать не только гистотипические и структурные характеристики, но и цитологические особенности тканевых элементов.

Имеется широкий спектр признаков, по которым можно установить качественные различия между отдельными типами дифференцированных форм это различия во внутриклеточных органеллах, продуктах клеточного выделения, эндо- и экзокринной секреции, ферментном обмене, митотической активности, специфической чувствительности к гормонам, токсинам, лекарственным веществам, в различном характере межклеточных контактов, двигательной и сократительной активности и т. п.

Третья группа нарушений дифференцировки характеризуется появлением клеток с патологическими характеристиками и обозначается как дисплазия.

Указанные варианты нарушений тканевой дифференцировки могут развиваться независимо друг от друга.

Чрезвычайно важно, что диспластические изменения нередко возникают на фоне метаплазии (дисплазия на фоке кишеч ной метаплазии слизистой оболочки желудка, дисплазия шейки матки при эпидермизации желез н пролиферации резервных клеток и т. д., в аденомах, в частности желудка, кишечника, молочной железы, предстательной железы).

По-видимому, в широком общепатологическом смысле дисплазия, как нарушение дифференцировки ткани должна включать в себя не только весь спектр предраковых изменений, но также и предынвазивный и инвазивный рак.

Дисплазия, будучи тесно связанной с хроническим воспалением или раздражением, включая механические, химические, эндокринные воздействия, нередко возникает на фоне гиперпластических, дисрегенераторных и метапластических процессов.

При этом морфологический дифференциальный диагноз этих состояний, как указывалось, бывает крайне затруднителен.

Между тем правильная оценка наличия дисплазии и степень ее развития имеет не только теоретическое, но н важное клиническое значение, определяя в известной мере и степень риска последующей малигнизации.

По-видимому, следует отказаться от использвания терминов «атипическая эпителиальная гиперплазия», «аденоматозная гиперплазия», «атипическая регенерация» и «атипическая метаплазия» даже как синонимов диспластических изменений, так как эти термины создают возможность неверной клинической оценки процесса.

В настоящее время важное место в онкологии занимает теория «опухолевого поля», объясняющая закономерности мультицентрического роста опухолей и, соответственно, очагов диспластических изменений и внутриэпителиального рака.

Опухолевое поле является основой формирования множественных зачатков новообразований, находящихся на разных стадиях канцерогенеза и часто происходящих из разных клеточных клонов.

При слиянии этих зачатков в единый очаг нередко возникают диморфные и полиморфные гистологические типы опухолей.

Вместе с тем нельзя не подчеркнуть, что результаты исследований последних лет убеждают в неоднозначности морфологической характеристики опухолевого поля оно может включать в себя небольшой участок ткани, вплоть до микроочага, состоящего, однако, из мультицентричных зачатков (чаще в мезенхимальиой ткани), а в эпителиальной ткаии локализуется на обширных участках, нередко захватывая целый орган или несколько органов (например, молочные железы, желудок, бронхиальное дерево).

Предраковые (диспластические) изменения приводят к инвазивному раку в результате прерывистости процесса опухолевой прогрессии, в ходе которой возникают качественные сдвиги в состоянии клеток Указанные изменения, по Л.

Фулдсу, являются «несовершенным раком», так как не обладают всеми признаками злокачественного новообразования.

Малигнизация представляет собой одни из последних этапов опухолевого процесса Когда и на каком этапе предраковых состояний возникает необратимая опухолевая прогрессия, до сих пор остается неясным.

Однако некоторые гистологические признаки катаплазии (анаплазии), как это было отмечено, наблюдаются уже при дисплазии I степени. Нет сомнений, что идеи Л Фулдса верны, однако в клинической онкологии приложимы не ко всем вариантам и локализациям новообразований.

Факты постоянного и постепенного нарастания предраковых (диспластических) изменений в известной мере противоречат возможности внезапной скачкообразно возникающей малнгинзации.

Канцерогенные агенты, как теперь стало известно, воздействуют иа клеточные мембраны и одним из первых признаков трансформации нормальных клеток в опухолевые является их обособление, утрата контактного торможения, что способствует постепенному нарастанию потенций к инфильтативному росту и метастазированию.

– Также рекомендуем “Опухолевые клетки. Особенности опухолевой клетки.”

Оглавление темы “Опухолевые клетки.”:
1. Предраковые изменения. Дисплазия эпителия.
2. Нарушения тканевой дифференцировки. Врожденные нарушения дифференцировки тканей.
3. Опухолевые клетки. Особенности опухолевой клетки.
4. Морфология опухолевых клеток. Строение опухолевых клеток.
5. Митотический режим опухолевых клеток. Митозы раковых клеток.
6. Ультраструктура опухолевых клеток. Электронная микроскопия раковых клеток.
7. Тканеспецифические признаки опухолевых клеток. Цитоспецифические признаки раковых клеток.
8. Катаплазия опухолевых клеток. Структурная перестройка раковых клеток.
9. Гетерогенность опухолевых клеток. Специфичность раковых клеток.
10. Тератомы. Механизмы образования тератобластом.

Источник: //meduniver.com/Medical/gistologia/377.html

Низкодифференцированный рак: что это такое, высокодифференцированный рак, отличие

Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

Злокачественные опухоли выглядят под микроскопом по-разному. В одних случаях они напоминают нормальную ткань, а в других сильно от неё отличаются. В зависимости от этого, патологоанатомы и врачи условно делят злокачественные новообразования на два типа:

  1. Высокодифференцированные опухоли сохраняют многие черты нормальных клеток и тканей. Они прорастают в соседние органы и метастазируют достаточно медленно.
  2. Низкодифференцированные опухоли содержат клетки и ткани, которые сильно отличаются от нормальных. Они ведут себя намного агрессивнее, быстрее распространяются по организму.

От степени дифференцировки рака зависит то, насколько быстро он способен распространяться по организму. А это, в свою очередь, напрямую влияет на прогноз для пациента. Кроме того, низкодифференцированные опухоли хуже реагируют на лучевую терапию и химиотерапию. Врач-онколог учитывает это, составляя программу лечения.

Сами по себе термины «высокодифференцированный» и «низкодифференцированный» — достаточно общие и мало о чем говорят. Для более точной оценки врачи-онкологи выделяют 4 степени дифференцировки.

Какие бывают степени дифференцировки рака?

Показатель степени дифференцировки опухоли в онкологии принято обозначать латинской буквой G. Возможны пять вариантов:

  1. Gx — степень дифференцировки определить не удается.
  2. G1 — высокодифференцированные злокачественные новообразования.
  3. G2 — средняя степень дифференцировки.
  4. G3 — низкодифференцированные опухоли.
  5. G4 — недифференцированный рак. Опухолевые клетки утратили все внешние признаки и функции нормальных клеток. Они похожи друг на друга, как две капли воды, их единственными занятиями становятся рост и размножение.

Так выглядит общая схема, но для разных видов рака степень дифференцировки определяют по-разному. Например, во время осмотра под микроскопом опухолевой ткани из молочной железы учитывают наличие молочных канальцев, форму и размеры клеточных ядер, активность деления клеток. Каждый из трех признаков оценивают в баллах, затем подсчитывают их общее количество.

При раке простаты используют специальную систему Глисона. В ней предусмотрено 5 градаций, каждой из которых присвоено определенное количество баллов, в соответствии с нумерацией, от 1 до 5:

  1. В состав опухоли входят однородные железы, ядра клеток изменены в минимальной степени.
  2. В состав опухоли входят скопления желез, которые разделены перегородками из соединительной ткани, но расположены друг к другу ближе, чем в норме.
  3. В состав опухоли входят железы, имеющие разное строение и размеры, опухолевая ткань прорастает в перегородки из соединительной ткани и в соседние структуры.
  4. В состав опухоли входят клетки, которые сильно отличаются от нормальных. Опухоль прорастает в соседние ткани.
  5. Опухоль состоит из недифференцированных клеток.

Обычно рак простаты имеет неоднородное строение, поэтому врач должен выбрать из списка две градации, которые встречаются в большей части опухоли. Складывают баллы, по полученной цифре определяют степень дифференцировки.

Степень дифференцировки и стадия рака — это одно и то же?

Для описания злокачественной опухоли используют разные показатели. Деление в зависимости от степени дифференцировки — лишь одна из возможных классификаций.

Стадию рака определяют в зависимости от трех параметров, которые обозначают аббревиатурой TNM: насколько сильно опухоль проросла в соседние ткани, успела ли распространиться в лимфоузлы и дать метастазы.

В настоящее время всё большее значение приобретает классификация опухолей в зависимости от их «молекулярного портрета», особенно на поздних стадиях.

Чем отличается лечение высокодифференцированного рака от низкодифференцированного?

Однозначно на этот вопрос ответить не получится, так как рак бывает очень разным. Для одних злокачественных опухолей (например, рак молочной железы, рак простаты) степень дифференцировки имеет особенно важное значение, в случаях с другими онкологическими заболеваниями данный показатель отходит на второй план.

В целом можно сказать, что низкодифференцированные опухоли более агрессивны и нуждаются в более агрессивном лечении.

При составлении плана лечения врач-онколог ориентируется на многие показатели: стадию рака, степень дифференцировки, вид и локализацию опухоли, её «молекулярный портрет», состояние здоровья и сопутствующие заболевания пациента. Ранняя диагностика сильно повышает шансы на успешное лечение, но даже в запущенных случаях всегда можно помочь, существенно продлить жизнь пациента.

Записьна консультациюкруглосуточно+7 (495) 151-14-538 800 100 14 98

Источник: //www.euroonco.ru/terms-from-a-z/vysokodifferentsirovannaya-nizkodifferentsirovannaya-opuhol

Дифференцировка клеток. Факторы и регуляция дифференциации

Нарушение дифференциации клеток злокачественный рост

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ КЛЕТОК, процесс приобретения клеткамизародыша особых черт для выполнения специализированных функций.

Первоначально все клетки зародышаодинаковы, однако вскоре начинается их дифференциация на различные типы, например, костные клетки, мозговые клетки, сердечные клетки, мышечные клетки и т.д.

Тот же процесс протекает и у взрослых растенийи животных, когда происходит регенерация потерянных или поврежденных тканей.

Дифференцировка-это процесс возникновения и развития структурных и функциональных различий между первоначально однородными эмбриональными клетками, в результате которого образуются специализированные клетки, ткани и органы многоклеточного организма.

Дифференцировка клеток является важнейшей составной частью процесса формирования многоклеточного организма. В общем случае дифференцировка необратима, т.е. высокодифференцированные клетки не могут превращаться в клетки другого типа. Это явление называется терминальной дифференцировкойи присуще преимущественно клеткам животных.

В отличие от клеток животных, большинство клеток растений даже после дифференцировки способны переходить к делению и даже вступать на новый путь развития. Такой процесс называется дедифференцировкой.

Например, при надрезе стебля некоторые клетки в зоне разреза начинают делиться и закрывают рану, другие вообще могут подвергаться дедифференцировке. Так клетки коры могут превратиться в клетки ксилемы и восстановить непрерывность сосудов в области повреждения.

В экспериментальных условиях при культивировании растительной ткани в соответствующей питательной среде клетки образуют каллус. Каллус – это масса относительно недифференцированных клеток, полученная из дифференцированных клеток растений. При соответствующих условиях из одиночных клеток каллуса можно вырастить новые растения.

При дифференцировки не происходит потерь или перестройки ДНК. Об этом убедительно свидетельствуют результаты экспериментов по пересадке ядер из дифференцированных клеток в недифференцированные. Так ядро из дифференцированной клетки вводили в энуклеированную яйцеклетку лягушки. В результате из такой клетки развивался нормальный головастик.

Дифференцировка в основном происходит в эмбриональный период, а также на первых стадиях постэмбрионального развития. Кроме того, дифференцировка имеет место в некоторых органах взрослого организма. Например, в кроветворных органах стволовые клетки дифференцируются в различные клетки крови, а в гонадах – первичные половые клетки – в гаметы.

На первых этапах онтогенеза развитие организма происходит под контролем РНК и других компонентов, находящихся в цитоплазме яйцеклетки. Затем на развитие начинают оказывать влияние факторы дифференцировки.

Выделяют два основных фактора дифференцировки:

1. Различия цитоплазмы ранних эмбриональных клеток, обусловленные неоднородностью цитоплазмы яйца.

2. Специфические влияния соседних клеток (индукция).

Роль факторов дифференцировки заключается в избирательной активации или инактивации тех или иных генов в различных клетках. Активность определенных генов приводит к синтезу соответствующих белков, направляющих дифференциацию.

Синтезируемые белки могут блокировать или, напротив, активировать транскрипцию. Первоначально активация или инактивация разных генов зависит от взаимодействия тотипотентных ядер клеток со своей специфической цитоплазмой.

Возникновение локальных различий в свойствах цитоплазмы клеток называется ооплазматической сегрегацией. Причина этого явления заключается в том, что в процессе дробления яйцеклетки участки цитоплазмы, различающиеся по своим свойствам, попадают в разные бластомеры.

Наряду с внутриклеточной регуляцией дифференцировки с определенного момента включается надклеточный уровень регуляции. К надклеточному уровню регуляции относится эмбриональная индукция.

Эмбриональная индукция – это взаимодействие между частями развивающегося организма, в процессе которого одна часть (индуктор) входит в контакт с другой частью (реагирующей системой) и определяет развитие последней. Причем установлено не только воздействие индуктора на реагирующую систему, но и влияние последней на дальнейшую дифференцировку индуктора.

Под действием какого-либо фактора сначала происходит детерминация.

Детерминацией, или латентной дифференцировкой, называют явление, когда внешние признаки дифференцировки еще не проявились, но дальнейшее развитие ткани уже происходит независимо от фактора, вызвавшего их. Клеточный материал считают детерминированным со стадии, на которой он впервые при пересадке в новое место развивается в орган, который из него образуется в норме.

Стволовая клетка. Дифферон

Стволовая клетка – это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма.

В ходе эмбриогенеза оплодотворенная яйцеклетка делится и дает начало клеткам, не имеющим других функций, кроме передачи генетического материала в следующие клеточные поколения. Это эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), геном которых находится в «нулевой точке»; механизмы, определяющие специализацию, еще не включены, из них потенциально могут развиться любые клетки.

Во взрослом организме стволовые клетки находятся, в основном, в костном мозге и, в очень небольших количествах, во всех органах и тканях.

Они обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Стволовые клетки , получив от регулирующих систем сигналы о какой-либо “неполадке”, по кровяному руслу устремляются к пораженному органу.

Они могут восстановить практически любое повреждение, превращаясь на месте в необходимые организму клетки(костные, гладкомышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные) и стимулируя внутренние резервы организма к регенерации (восстановлению) органа или ткани.

Высокодифференцированные клетки (кардиомиоциты, нейроны) практически не делятся, в то время как менее дифференцированные клетки – фибробласты, гепатоциты частично сохраняют способность к размножению и при определенных условиях делятся и увеличивают свое число.

Общей закономерностью является то, что если клетка вышла на этап дифференцировки, то количество делений, которое она может пройти, ограничено. Так, например, для фибробласта лимит делений составляет 50 делений, для стволовой клетки крови — 100.

Описанное явление имеет большое биологическое значение: в случае, если произошла поломка в геноме клетки, мутация будет растиражирована в ограниченном количестве и не сыграет большой роли для организма в целом.

Запас стволовых клеток взрослого организма очень невелик. Поэтому случается так, что обновить утраченные клетки организм самостоятельно уже не в состоянии: или очаг поражения слишком велик, или организм ослаблен, или возраст уже не тот.

Можно ли помочь больному излечиться от цирроза, инсульта, паралича, диабета, ряда заболеваний нервной системы? Уже сегодня ученые умеют направлять стволовые клетки “по нужному пути”.

Достижения в этой области клеточной медицины делают возможности терапевтического использования стволовых клеток практически безграничными.

Клеточный дифферон или гистогенетический ряд — это совокупность клеток данного типа (данной популяции), находящихся на разных этапах дифференцировки.

Исходными клетками дифферона являются стволовые клетки, далее идут несколько переходных этапов — полустволовые, молодые (бластные) и созревающие клетки, и наконец зрелые или дифференцированные клетки.

Различают полный дифферон — когда в ткани содержатся клетки всех этапов развития (например, эритроцитарный дифферон в красном костном мозге или эпидермальный дифферон в эпидермисе кожи) и неполный дифферон — когда в тканях содержатся только переходные и зрелые или даже только зрелые формы клеток (например, нейроциты центральной нервной системы).

Однако ткань — это не просто скопление различных клеток. Клетки в тканях находятся в определенной взаимосвязи, и функция каждой из них направлена на выполнение функции ткани.

Например, макрофаги соединительной ткани, обладая высокой фагоцитарной способностью, выполняют роль “чистильщиков” ткани от чужеродных веществ или же от распадающихся собственных тканевых компонентов.

При избыточном содержании таких веществ, макрофаги могут фагоцитировать в таком количестве, что неспособны их переваривать и потому гибнут.

Клетки в тканях оказывают влияние друг на друга или непосредственно через щелевидные контакты (нексусы), посредством синапсов или на расстоянии (дистантно) — посредством выделения различных биологически активных веществ (например, лимфокинов, монокинов, кейлонов и других). На функции клеток оказывают влияние также вещества, поступающие из крови (гормоны) или из нервных окончаний (медиаторы).



Источник: //infopedia.su/20x70fe.html

WikiMedicOnline.Ru
Добавить комментарий