Роль пролиферации клеток в норме и патологии. Типы клеточной пролиферации

В результате процессов обмена веществ и энергии клетка все время изменяется, происходит ее онтогенез, получивший название жизненного цикла клетки. Клеточный цикл – это периоды существования клетки от момента ее образования рутем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. С размножением клеток, или пролиферацией, связаны рост и обновление многих структур в многоклеточном организме. Пролиферационный (митотический) цикл – комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. При размножении клеток осуществляются механизмы, лежащие в основе наследования свойств и передачи потока информации также на организменном уровне. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой многоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя.В периоды покоя клетка может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении

Молодые клетки, образовавшиеся после деления, не могут немедленно приступить к новому клеточному делению. В них предварительно должны произойти важные процессы: увеличение объема, восстановление структурных компонентов ядра и цитоплазмы, связанных с синтезом белка и нуклеиновых кислот.

Совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток новой генерации, называется митотическим циклом. Различают четыре периода этого цикла: пресинтетический (или постмитотический), синтетический, постсинтетический (или премитотический) и митоз.

Пресинтетический период (G1) следует непосредственно за делением. В это время синтез ДНК еще не происходит, но накапливаются РНК и белок, необходимые для образования клеточных структур. Это наиболее длительная фаза; в готовящихся к делению клетках она продолжается от 10 ч до нескольких суток.

Второй период - синтетический (S) характеризуется синтезом ДНК и редупликацией хромосомных структур, поэтому к концу его содержание ДНК удваивается. Происходит также синтез РНК и белка. Продолжительность этой фазы 6-10 ч.

В следующий, постсинтетический период (G2), ДНК уже не синтезируется, но происходит накопление энергии и продолжается синтез РНК и белков, преимущественно ядерных. Эта фаза длится 3-4 ч. Наконец, наступает деление ядра клетки - митоз (гр. mitos - нить), или кариокинез (гр. karyon - ядро, kinesis- движение). Термины «митоз» и «кариокинез»- синонимы.

Если количество ДНК в гаплоидном наборе хромосом (n) обозначить как С, то после деления клетки диплоидный набор хромосом (2n) содержит 2С ДНК. В пресинтетический период (G1) неизменным сохраняется то же количество ДНК, но в синтетиеский период (S) количество ДНК удваивается, и тогда, когда клетка переходит к постсинтетияескому периоду (G2), диплоидный набор хромосом (2n) содержит уже 4С ДНК. В это время каждая из хромосом редуплицирована и состоит из двух нитей (хроматид). Постсинтетический период и период митоза характеризуются сохранением того же набора хромосом (2n) и того же количества ДНК (4С). В результате митоза каждая дочерняя клетка содержит 2n хромосом и 2CДКК.

Три периода митотического цикла (G1, S, G2 ), во время которых происходит подготовка клетки к делению, объединяются под названием интерфазы. В ряде случаев клетки, образовавшиеся в результате деления, могут начать подготовку к следующему делению. Так происходит в эмбриональных и других быстро размножающихся тканях. При этом митотический цикл клетки совпадает со всем периодом ее существования,.т. е. жизненным циклом клетки. Если же клетки приобретают специализацию, начинают дифференцироваться, то пресинтетический период удлиняется. Для клеток каждого типа тканей устанавливается определенная продолжительность периода G1. В высокоспециализированных клетках, таких, как нервные, период G1 продолжается в течение всей жизни организма. Другими словами, они все время находятся в пресинтетическом периоде и никогда не делятся. Однако некоторые дифференцированные клетки (эпителиальная, соединительнотканная) при определенных условиях из периода G1 переходят к следующим периодам митотического цикла. У таких клеток жизненный цикл продолжительнее митотического.

Деление клетки. Деление клетки включает два этапа: деление ядра - митоз и деление цитоплазмы - цитокинез.

Митоз - сложное деление ядра клетки, биологическое значение которого заключается в точном идентичном распределении дочерних хромосом с содержащейся в них генетической информацией между ядрами дочерних клеток. А в результате этого деления ядра дочерних клеток имеют набор хромосом, по количеству и качеству идентичный таковому материнской клетки. Хромосомы - основной субстрат наследственности, они - та единственная структура, для которой доказана самостоятельная способность к редупликации. Все другие органоиды клетки, способные к редупликации, осуществляют ее под контролем ядра. В связи с этим важно сохранить постоянство числа хромосом и равномерно распределить их между дочерними клетками, что и достигается всем механизмом митоза. Такой способ деления в клетках растений был открыт в 1874 г. русским ботаником И. Д. Чистяковым (1843-1877), а в клетках животных - в 1878 г. русским гистологом П. И. Перемежко (1833-1894). Детальные исследования по делению клеток были выполнены несколько позже на растительных объектах Э. Страсбургером (1844-1912) и на клетках животных - В. Флеммингом.

В процессе митоза последовательно протекает четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Эти фазы, непосредственно следующие друг за другом, связаны незаметными переходами. Каждая предыдущая обусловливает переход к последующей.

В клетке, вступающей в деление, хромосомы приобретают вид клубка из множества тонких, слабо спирализо-ванных нитей. В это время каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Образование хроматид происходит в S-период митотического цикла как следствие репликации ДНК.

В самом начале профазы, а иногда и до ее наступления центриоль делится на две, и они расходятся к полюсам ядра. Одновременно хромосомы претерпевают процесс скручивания (спирализации), вследствие чего значительно укорачиваются и утолщаются. Хроматиды несколько отходят друг от друга, оставаясь связанными лишь центромерами. Между хроматидами появляется щель. Ядрышки исчезают, ядерная оболочка под действием ферментов из лизосом растворяется, хромосомы оказываются погруженными в цитоплазму. Одновременно появляется ахроматиновая фигура, которая состоит из нитей, тянущихся от полюсов клетки (если есть центриоли, то от них). Ахроматиновые нити прикрепляются к центромерам хромосом. Образуется веретено деления. Электронно-микроскопические исследования показали, что нити веретена - это трубочки, канальцы. Погруженные в цитоплазму хромосомы направляются к экватору клетки.

В метафазе хромосомы находятся в упорядоченном состоянии в области экватора. Хорошо видны все хромосомы, благодаря чему изучение кариотипов (подсчет числа, изучение форм хромосом) проводится именно в этой стадии. В это время каждая хромосома состоит из двух хроматид, концы которых разошлись. Поэтому на метафазных пластинках (и идиограммах из метафазных хромосом) хромосомы имеют X-образную форму. Изучение хромосом проводится именно в этой стадии.

В анафазе каждая хромосома продольно расщепляется по всей ее длине, в том числе и в области центромеры - происходит расхождение хроматид, которые после этого становятся сестринскими, или дочерними, хромосомами. Они имеют палочкообразную форму, изогнутую в области первичной перетяжки. Нити веретена сокращаются, направляются к полюсам, а за ними начинают расходиться к полюсам и дочерние хромосомы. Расхождение их осуществляется быстро и всех одновременно. В телофазе дочерние хромосомы достигают полюсов. После этого хромосомы деспирализуются, теряют ясные очертания, вокруг них формируются ядерные оболочки. Ядро приобретает строение, сходное с интерфазным материнской клетки. Восстанавливается ядрышко.

Далее происходит цитокинез , т. е. разделение цитоплазмы. В клетках животных этот процесс начинается с образования в экваториальной зоне перетяжки, которая, все более углубляясь, отделяет, наконец, сестринские клетки друг от друга. В клетках растений разделение сестринских клеток начинается во внутренней области материнской клетки. Здесь мелкие пузырьки эндоплазматической сети сливаются, образуя, в конце концов, клеточную мембрану. Построение целлюлозных клеточных оболочек связано с использованием секретов, накапливающихся в диктиосомах.

Митоз, сочетающийся с задержкой цитокинеза, приводит к образованию многоядерных клеток. Такой процесс наблюдается, например, при размножении простейших путем шизогонии. У многоклеточных организмов так образуются синцитии, т. е. ткани, состоящие из протоплазмы, в которой отсутствуют границы между клетками. Такими являются некоторые мышечные ткани и тегумент плоских червей.

Продолжительность каждой из фаз митоза различна - от нескольких минут до сотен часов, что зависит от ряда причин: типа тканей, физиологического состояния организма, внешних факторов (температура, свет, химические вещества). Изучение влияния этих факторов на различные периоды митотического цикла с целью воздействия на него имеет большое практическое значение.

Амитоз - прямое деление клетки надвое путем перетяжки. При этом делении морфологически сохраняется интерфазное состояние ядра, хорошо видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не выявляются и равномерного распределения их не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования веретена деления. Равномерного рапределения генетического материала не происходит (из одной клетки образуются 2 неидентичные друг другу). Образовавшиеся клетки делиться митотически не могут. В норме у человека амитоз встречается в клетках специализированных тканей (зародышевые оболочки, фолликулярные клетки яичника), при необходимости быстрого восстановления тканей (после операций, травм ит.д.), в отживших стареющих клетках и др. При патологии у человека встречается в патологически измененных клетках, не способных в дальнейшем дать полноценные клетки (воспаления, злокачественный рост при опухолях).

Эндомитоз (гр. endon - внутри). При эндомитозе после репродукции хромосом деления клетки не происходит. Это приводит к увеличению числа хромосом иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором, т. е. приводит к возникновению полиплоидных клеток. Эндомитоз встречается в интенсивно функционирующих клетках различных тканей, например в клетках печени.

Политения (гр. роlу - много). Политенией называется воспроизведение в хромосомах тонких структур - хромонем, количество которых может увеличиваться многократно, достигая 1000 и более, но увеличения числа хромосом при этом не происходит. Хромосомы приобретают гигантские размеры. Политения наблюдается в некоторых специализированных клетках, например, в слюнных железах двукрылых. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей хромосом. Клетки с политенными хромосомами у дрозофилы используются для построения цитологических карт генов в хромосомах.

Процесс деления клетки с момента ее активации называется пролиферацией. Иными словами, пролиферация – это размножение клеток, т.е. увеличение числа клеток (в культуре или ткани), происходящее путем митотических делений. Во взрослом организме человека клетки различных тканей и органов имеют неодинаковую способность к делению. Кроме того при старении интенсивность пролиферации клеток снижается (т.е. увеличивается интервал между митозами). Встречаются популяции клеток, полностью потерявшие свойство делиться. Это, как правило, клетки, находящиеся на терминальной стадии дифференцировки, например, зрелые нейроны, зернистые лейкоциты крови, кардиомиоциты. В этом отношении исключение составляют иммунные В- и Т-клетки памяти, которые, находясь в конечной стадии дифференцировки, при появлении в организме определенного стимула в виде ранее встречавшегося антигена, способны начать пролиферировать. В организме есть постоянно обновляющиеся ткани – различные типы эпителия, кроветворные ткани. В таких тканях существует пул клеток, которые постоянно делятся, заменяя отработавшие или погибающие типы клеток (например, клетки крипт кишечника, клетки базального слоя покровного эпителия, кроветворные клетки костного мозга). Также в организме существуют клетки, которые не размножаются в обычных условиях, но вновь приобретают это свойство при определенных условиях, в частности при необходимости регенерации тканей и органов.
Процесс пролиферации клеток жестко регулируется как самой клеткой (регуляция клеточного цикла, прекращение или замедление синтеза аутокринных ростовых факторов и их рецепторов), так и ее микроокружением (отсутствие стимулирующих контактов с соседними клетками и матриксом, прекращение секреции и/или синтеза паракринных ростовых факторов). Нарушение регуляции пролиферации приводит к неограниченному делению клетки, что в свою очередь инициирует развитие онкологического процесса в организме. В опухолях атипичные клетки делятся митотическим способом. В результате деления образуются идентичные измененной клетки. Деление происходит многократно. В итоге опухоль быстро растет.

В результате нарушения пролиферации клеток возникают также различные иммунодефициты, анемии, кератоз и др.

С начала 60-х гг. появились новые взгляды на значение для старения и продолжительности жизни закономерностей клеточной пролиферации. На основании подсчета числа делений фибробластов, высеваемых в культуру ткани от эмбриона человека и от людей в возрасте 20 лет и выше, было сделано заключение о пределе клеточных делений (лимит Хейфлика), которому соответствует видовая длительность жизни. Старение – свойство самих клеток, запрограммированное в геноме, т.к. наступает после определенного количества делений. Показано, что фибробласты мыши способны удваивать свою численность 14-28 раз, цыпленка -15-35, человека-40-60, черепахи-72 -114 раз.

Особенности морфологического и функционального строения хромосомы. Гетеро- и эухроматин. Кариотип и идиограмма хромосом человека. Характеристика кариотипа человека в норме и патологии.

Термин хромосома был предложен в 1888 г. немецким морфологом В. Вальдейером, который применил его для обозначения внутриядерных структур эукариотической клетки, хорошо окрашивающихся основными красителями (от греч. хрома - цвет, краска, и сома - тело). К началу XX в. углубленное изучение поведения этих структур в ходе самовоспроизведения клеток, при созревании половых клеток, при оплодотворении и раннем развитии зародыша обнаружило строго закономерные динамические изменения их организации. Это привело немецкого цитолога и эмбриолога Т. Бовери (1902-1907) и американского цитолога У. Сеттона (1902-1903) к утверждению тесной связи наследственного материала с хромосомами, что легло в основу хромосомной теории наследственности. Детальная разработка этой теории была осуществлена в началеXX в. школой американских генетиков, возглавляемой Т. Морганом.

Представление о хромосомах как носителях комплексов генов было высказано на основе наблюдения сцепленного наследования ряда родительских признаков друг с другом при передаче их в ряду поколений.

Изучение химической организации хромосом эукариотических клеток показало, что они состоят в основном из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс-хроматин, получивший свое название за способность окрашиваться основными красителями.

Все хромосомные белки разделяются на две группы: гистоны и негистоновые белки.

Гистоны представлены пятью фракциями: HI, Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Являясь положительно заряженными основными белками, они достаточно прочно соединяются с молекулами ДНК, чем препятствуют считыванию заключенной в ней биологической информации. В этом состоит их регуляторная роль. Кроме того, эти белки выполняют структурную функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах.

Число фракций негистоновых белков превышает 100. Среди них ферменты синтеза и процессинга РНК, редупликации и репарации ДНК. Кислые белки хромосом выполняют также структурную и регуляторную роль. Регуляторная роль компонентов хромосом заключается в «запрещении» или «разрешении» списывания информации с молекулы ДНК.

Хроматин в зависимости от периода и фазы клеточного цикла меняет свою организацию. В интерфазе при световой микроскопии он выявляется в виде глыбок, рассеянных в нуклеоплазме ядра. При переходе клетки к митозу, особенно в метафазе, хроматин приобретает вид хорошо различимых отдельных интенсивно окрашенных телец - хромосом. Хромосомымогут находиться в двух структурно-функциональных состояниях: в конденсированном (спирализованном) и деконденсированном (деспирализованном). В неделящейся клетке хромосомы не видны, обнаруживаются лишь глыбки и гранулы хроматина, так как хромосомы частично или полностью деконденсируются. Это их рабочее состояние. Чем более диффузен хроматин, тем интенсивнее в нем синтетические процессы. Ко времени деления клетки происходит конденсация (спирализация) хроматина и при митозе хромосомы хорошо видны.

Мельчайшими структурными компонентами хромосом являются нуклеопротеидные фибриллы, они видимы лишь в электронный микроскоп. Хромосомные нуклеопротеиды - ДНП - состоят из ДНК и белков, преимущественно гистонов. Молекулы гистонов образуют группы - нуклеосомы. Каждая нуклеосома состоит из 8 белковых молекул. Размер нуклеосомы около 8 нм. С каждой нуклеосомой связан участок ДНК, спирально оплетающий ее снаружи.

В хроматине не вся ДНК связана с нуклеосомами, около 10-13 % ее длины свободно от них.

Существует представление, что хромосома состоит из одной гигантской фибриллы ДНП, образующей мелкие петли, спирали и разнообразные изгибы. По другим представлениям фибриллы ДНК попарно скручиваются, образуя хромонемы (гр. пета - струна), которые входят в комплексы более высокого порядка - также спирально закрученные полухроматиды. Пара полухроматид составляет хроматиду, а пара хроматид - хромосому.

Каким бы ни было тонкое строение хромосомы, от степени скручивания нитчатых структур зависит ее длина. На различных участках одной и той же хромосомы спирализация, компактность ее основных элементов неодинакова, с этим связана различная интенсивность окраски отдельных участков хромосомы.

Участки хромосомы, интенсивно воспринимающие красители, получили название гетерохроматических (состоящих из гетерохроматина), они даже в период между делениями клетки остаются компактными, видимыми в световой микроскоп. Слабо окрашивающиеся участки, деконденсирующиеся в периоды между делениями клетки и становящиеся невидимыми, получили название эухроматических (состоящих из эухроматина).

Предполагается, что эухроматин содержит в себе гены, а гетерохроматин выполняет по преимуществу структурную функцию. Он находится в интенсивно спирализованном состоянии и занимает одни и те же участки в гомологичных хромосомах, в частности составляет участки, прилегающие к центромере и находящиеся на концах хромосом. Потеря участков гетерохроматина может не отражаться на жизнедеятельности клетки. Выделяют факультативный гетерохроматин. Он возникает при спирализации и инактивации двух гомологичных хромосом, так образуется тельце Бара (х - половой хроматин). Его образует одна из двух Х-хромосом у женских особей млекопитающих и человека.

Хромосомы во время деления клетки, в период метафазы имеют форму нитей, палочек и т. д. Строение одной и той же хромосомы на различных участках неоднородно. В хромосомах различают первичную перетяжку, делящую хромосому на два плеча . Первичная перетяжка (центромера) - наименее спирализованная часть хромосомы. На ней располагается кинетохор (гр. kinesis - движение, phoros - несущий), к которому при делении клетки прикрепляются нити веретена деления. Место расположения первичной перетяжки у каждой пары хромосом постоянно, оно обусловливает и форму. В зависимости от места расположения центромеры различают три типа хромосом: метацентрические, субметацентрические и акроцентрические. Метацентрические хромосомы имеют равной или почти равной величины плечи, у субметацентрических плечи неравной величины, акроцентрические имеют палочковидную форму с очень коротким, почти незаметным вторым плечом. Могут возникнуть и телоцентрические хромосомы в результате отрыва одного плеча, у них остается только одно плечо и центромера находится на конце хромосомы. В нормальном кариотипе такие хромосомы не встречаются.

Концы плеч хромосом получили название теломеров, это специализированные участки, которые препятствуют соединению хромосом между собой или с их фрагментами. Лишенный теломеры конец хромосомы оказывается «ненасыщенным», «липким» и легко присоединяет фрагменты хромосом или соединяется с такими же участками. В норме теломеры препятствуют таким процессам и сохраняют хромосому как дискретную индивидуальную единицу, т. е. обеспечивают ее индивидуальность. Некоторые хромосомы имеют глубокие вторичные перетяжки, отделяющие участки хромосом, называемые спутниками. Такие хромосомы в ядрах клеток человека могут сближаться друг с другом, вступать в ассоциации, а тонкие нити, соединяющие спутники с плечами хромосом, при этом способствуют формированию ядрышек. Именно эти участки в хромосомах человека являются ядрышковыми организаторами. У человека вторичные перетяжки имеются на длинном плече 1, 9 и 16 хромосом и на концевых участках коротких плеч 13-15 и 21-22 хромосом.

В плечах хромосом видны более толстые и интенсивнее окрашенные участки - хромомеры, чередующиеся с межхромомернымн нитями. Вследствие этого хромосома может напоминать нитку неравномерно нанизанных бус.

Установлено, что каждый вид растений и животных имеет определенное и постоянное число хромосом. Другими словами, число хромосом и характерные особенности их строения - видовой признак. Эта особенность известна как правило постоянства числа хромосом. Так, в ядрах всех клеток лошадиной аскариды (Paraascaris megalocephala univalenus) находятся по 2 хромосомы, у мухи дрозофилы (Drosophila melanogaster) - по 8, у человека - по 46. Примеры: малярийный плазмодий (2), гидра (32), речной рак (116) и т.д.

Число хромосом не зависит от высоты организации и не всегда указывает на филогенетическое родство: одно и то же число может встречаться у очень далеких друг от друга форм и сильно разниться у близких видов. Однако очень важно, что у всех организмов, относящихся к одному виду, число хромосом в ядрах всех клеток, как правило, постоянна.

Следует обратить внимание на то, что во всех приведенных выше примерах число хромосом четное. Это связано с тем, что хромосомы составляют пары (правило парности хромосом).

У лошадиной аскариды одна пара хромосом, у дрозофилы - 4, у человека - 23. Хромосомы, которые относятся к одной паре, называются гомологичными. Гомологичные хромосомы одинаковы по величине и форме, у них совпадают расположение центромер, порядок расположения хромомер и межхромомерных нитей, а также другие детали строения, в частности, расположение гетерохроматиновых участков. Негомологичные хромосомы всегда имеют отличия. Каждая пара хромосом характеризуется своими особенностями. В этом выражается правило индивидуальности хромосом.

В последовательных генерациях клеток сохраняется постоянное число хромосом и их индивидуальность вследствие того, что хромосомы обладают способностью к авторепродукции при делении клетки.

Таким образом, не только «каждая клетка от клетки», но и «каждая хромосома от хромосомы». В этом выражается правило непрерывности хромосом.

В ядрах клеток тела (т. е. соматических клетках) содержится полный двойной набор хромосом. В нем каждая хромосома имеет партнера. Такой набор называется диплоидным и обозначается 2n. В ядрах половых клеток в отличие от соматических из каждой пары гомологичных хромосом присутствует лишь одна хромосома. Так, в ядрах половых клеток лошадиной аскариды всего одна хромосома, дрозофилы - 4, человека - 23. Все они различны, негомологичны. Такой одинарный набор хромосом называется гаплоидным и обозначается п. При оплодотворении происходит слияние половых клеток, каждая из которых вносит в зиготу гаплоидный набор хромосом, и восстанавливается диплоидный набор: п + п = 2n.

При сравнении хромосомных наборов из соматических клеток мужских и женских особей, принадлежащих одному виду, обнаруживалось отличие в одной паре хромосом. Эта пара получила название половых хромосом, или гетерохромосом. Все остальные пары хромосом, одинаковые у обоих полов, имеют общее название аутосом. Так, у дрозофилы 3 пары аутосом и одна пара гетерохромосом.

ПОНЯТИЕ О КАРИОТИПЕ. Исследованиями цитологов установлен факт специфичности хромосомного набора клеток организмов одного вида. Специфичность проявляется в постоянстве числа хромосом, их относительных размеров, формы, деталей строения. Хромосомный комплекс клеток конкретного вида растений и животных с присущими ему морфологическими особенностями, называется кариотипом. Важнейшим показателем кариотипа служит число хромосом.

Для соматических клеток многоклеточных организмов характерен диплоидный хромосомный набор. В нем каждая хромосома имеет парного себе гомологичного партнера, повторяющего в деталях размеры и особенности ее морфологии. Таким образом, в хромосомном наборе соматических клеток выделяют гомологичные (из одной пары) и негомологичные (из разных пар) хромосомы.

Половые клетки отличаются вдвое меньшим - гаплоидным числом хромосом.

Хромосомному комплексу свойственны половые различия. Наборы хромосом самца и самки отличаются по одной паре. Поскольку эти хромосомы участвуют в определении пола организмов, они называются половыми (гетерохромосомами). Остальные пары представлены аутосомами и неразличимы по своей структуре у самца и самки.

Для изучения кариотипа человека обычно используют клетки костного мозга, культуры фибробластов или лейкоцитов периферической крови, так как эти клетки легце всего получить. При приготовлении препарата хромосом к культуре клеток добавляют колхицин, останавливающий деление клеток на стадии метафазы. Затем клетки обрабатывают гипотоническим раствором, отделяющим хромосомы друг от друга, после чего их фиксируют и окрашивают.

Благодаря такой обработке каждая хромосома четко видна в световом микроскопе. Для индивидуальной идентификации хромосом используют следующие признаки: размер, положение первичной перетяжки, наличие вторичных перетяжек и спутников. Результат представляется в виде идиограммы, на которой хромосомы располагаются в порядке убывания размеров. Составление идиограмм, как и сам термин, были предложены советским цитологом Навашиным С.Г.

(8) Размножение , или репродукция,- одно из основных свойств, характеризующих жизнь. Под размножением понимается способность организмов производить себе подобных. Явление размножения тесно связано с одной из черт, характеризующих жизнь,- дискретностью. Как известно, целостный организм состоит из дискретных единиц - клеток. Жизнь почти всех клеток короче жизни особи, поэтому существование каждой особи поддерживается размножением клеток. Каждый вид организмов также дискретен, т. е. состоит из отдельных особей. Каждая из них смертна. Существование вида поддерживается размножением (репродукцией) особей. Следовательно, размножение - необходимое условие существования вида и преемственности последовательных генераций внутри вида. В основе классификации форм размножения лежит тип деления клеток: митотический (бесполое) и мейоти-ческий (половое).

Бесполое размножение. У одноклеточных эукариот это - деление, в основе которого лежит митоз, у прокариот - разделение нуклеоида, а у многоклеточных организмов - вегетативное (лат. vegetatio - расти) размножение, т. е. частями тела или группой соматических клеток.

Бесполое размножение одноклеточных организмов. У одноклеточных растений и животных различают следующие формы бесполого размножения: деление, эндогония, множественное деление (шизогония) и почкование.

Деление характерно для одноклеточных (амебы, жгутиковые, инфузории). Сначала происходит митотическое деление ядра, а затем в цитоплазме возникает все углубляющаяся перетяжка. При этом дочерние клетки получают равное количество информации. Органоиды обычно распределяются равномерно. В ряде случаев обнаружено, что делению предшествует их удвоение. После деления дочерние особи растут и, достигнув величины материнского организма, переходят к новому делению.

Эндогония - внутреннее почкование. При образовании двух дочерних особей - эндодиогонии - материнская дает лишь двух потомков (так происходит размножение токсоплаз-мы), но может быть множественное внутреннее почкование, что приведет к шизогонии.

В этой статье подана информация о пролиферации железистого эпителия шейки матки. Прочитав этот текст, можно получить ответы на вопросы: что характерно для пролиферации железистого эпителия шейки матки, каковы симптомы заболевания, что может вызвать патологию, как диагностировать и лечить пролиферацию железистой эпителиальной ткани, о рисках и формах аномальных изменений эпителиальных структур шейки матки.

Пролиферация железистого эпителия – это патологические изменения, которые проявляются в возрастании числа железистых составляющих клеток, находящихся в канале шейки матки. Необходимо знать, что такие изменения не являются болезнью как таковой, а вызваны целым комплексом цитологических нарушений.

Шейка матки (в ее влагалищной части) устлана многослойным плоским эпителием, который имеет восстановительную и защитную функции. А цервикальный канал покрывает цилиндрический эпителий, в котором находятся железы, продуцирующие цервикальную слизь. Патологические изменения этих желез, их чрезмерное количество, деформация и нарушения структуры и составляют комплекс, который называют пролиферацией железистого эпителия.

Увеличение количества клеток железистого эпителия шейки матки и их аномально ускоренный рост имеют разные внешние проявления. Разнообразие симптомов зависит от причин и характера патологии.

Причины повышения пролиферации железистого эпителия делятся на патологические и непатологические.

Среди непатологических причин самой распространенной является прием оральных гормональных контрацептивов, которые при длительном употреблении провоцирует пролиферацию железистого эпителия. Сильно беспокоится на этот счет не стоит, так как участки с усиленной пролиферацией не имеют значительной площади.

Особо важно обратить внимание на патологические причины. Ними могут оказаться:

Псевдоэрозия шейки матки.

В этом случае ускоренное клеточное деление железистого эпителия наблюдается в зоне влагалищной части, где в здоровом организме должен располагаться многослойный эпителий. Диагностировать заболевание можно с помощью визуального гинекологического осмотра. Нездоровый участок хорошо заметен, так как имеет отличный от нормальной (розовой) слизистой оболочки цвет – красный (эпителий, который в норме локализируется в цервикальной полости, является однослойным, и через него просвечивают красные сосуды). Для более точного результата можно сделать мазок на цитологический анализ, который учтет количество железистых компонентов и их морфологию.

Важно! В случае патологических изменений формы клеточных структур нужно немедленно начать лечение, направленное на устранение причины заболевания, иначе процесс может превратиться из доброкачественного в злокачественный.

Инфекционные и воспалительные процессы, протекающие в полости влагалища или в цервикальном канале (кольпит и цервицит).

Как уже упоминалось ранее, одной из функций железистых структур является защитная. При наличии инфекции железистый эпителий «включает» характерный для него защитный механизм: повышает секрецию, чтобы сменить зараженную микрофлору и вывести инфекцию наружу. Поскольку данные железистые структуры не приспособлены к резкому и продолжительному повышению функциональности, они начинают менять морфологию, увеличиваясь в размерах, удлиняясь и извиваясь, что и приводит к наглядному признаку заболевания – уплотнению железистых тканей.

Воспалительный процесс может также сопровождаться болями во влагалище и появлением выделений беловатого оттенка и слизистой консистенции (белями).

Распространенной причиной также является гормональная дисфункция.

Эпителий шейки матки очень восприимчив к любым колебаниям гормонального фона, любое гормональное расстройство или болезнь эндокринной системы могут спровоцировать аномальную пролиферацию данного типа эпителия, все зависит от индивидуальных особенностей пациента.

У беременных женщин уплотнение эпителия в зоне шейки матки является следствием естественной гормональной диспропорции, из-за которой шеечный эпителий испытывает дефицит влияния эстрогена.

Симптомами в этом случае могут быть кровянистые выделения в период между менструациями, дисфункциональные кровотечения матки, продолжительное отсутствие менструаций (аменорея). Симптоматику дополняют также остальные внешние проявления нарушения гормонального фона.

Травмы шейки матки тоже могут спровоцировать аномальную пролиферацию.

Они могут появиться после тяжелых родов, искусственного прерывания беременности, медицинских процедур, проведенных неквалифицированным специалистом. Вследствие травм целостность эпителия нарушается; во время восстановления структур тканей железистый эпителий может разрастись и локализироваться ниже цервикальной полости.

Признаки заболевания и основные сведения о пролиферации железистого эпителия

Здесь собраны базовые сведения, которые необходимы для понимания природы и классификации данного заболевания:

Существенное разрастание и уплотнение железистой ткани в медицине называют гиперплазией;
Схему лечения в первую очередь определяет локализация гиперплазии; выделяют пролиферацию железистого эпителия на поверхности влагалища и в полости цервикального канала;
Немаловажным фактором является также степень распространения патологии: очаговая (распространяется узлоподобными участками) или диффузная (равномерное «наступательное» распространение);
Стадии эпителиальной пролиферации являются индикатором прогрессии патологического процесса (например, умеренная пролиферация характерна для образования очаговых воспалений);
(или псевдоэрозии) являются признаком нарушений железистого эпителия шейки матки, а железистые (следствие очаговой гиперплазии) определяют патологические изменения эпителия в цервикальной полости.

Если железистая пролиферация эпителия шейки матки проходит без осложнений в виде воспалительных процессов, то у заболевания отсутствуют клинические проявления и выявить его можно только лабораторно.

Какие бывают формы эпителиальной гиперплазии?

В гистологии принято выделять 4 формы гиперплазии эпителия:

Простая.

Увеличивается количество клеток железистого эпителия в сравнении с нормальными показателями. Стенки матки уплотняются, ткани меняют морфологию. Сосуды на внутренней поверхности матки в норме. Ядра клеток не претерпевают изменений.

Сложная физиологическая.

Тесный сливной рост эпителиальных клеток. Клетки с отклонениями от нормы наблюдаются на поверхности всей цервикальной полости. Морфология клеток патологически видоизменена. Отклонения ядер от нормы не наблюдается.

Умеренная.

Считается самостоятельным заболеванием. По описанию – переходная между злокачественной и доброкачественной формами гиперплазии.

Атипичная сложная (дисплазия).

Самая опасная форма гиперплазии. Атипичность клеток наблюдается на тканевом и ядерном уровне, неограниченный рост ткани, отсутствует анатомическое деление на слои. С высокой вероятностью заболевание приобретает злокачественный характер (развивается и прогрессирует ).

Диагностика: выявить патологию, протекающую без внешних симптомов

Как было обозначено, гиперплазия (без сопровождения воспалительного процесса) не имеет клинических симптомов, или имеет, но распространенные для большинства гинекологических заболеваний. Учитывая это, своевременно диагностировать патологические изменения довольно трудно.

Ниже приведен стандартный комплекс гинекологических диагностических процедур, предназначенных для выявления и классификации данного заболевания:

Во время визуального гинекологического осмотра можно обнаружить « » (небольшие полукруглые образования, сформированные из заполненных секретом наботовых желез). Пролиферирующий железистый эпителий перекрывает этим железам выводные протоки, таким образом закупоривая их и образуя кисты. Если во время осмотра были обнаружены наботовы кисты, то заболевание называют железисто-кистозной трансформацией.

Нужно иметь в виду, что пролиферации железистого эпителия зачастую сопутствует процесс пролиферации эндометрия. Поэтому, помимо (эндоцервикс – канал шейки матки, который соединяет влагалище с полостью матки) нужно тщательно обследовать внутриматочную слизистую.

Обязательным пунктом диагностики должно быть гистологическое исследование, результаты для которого получают путем раздельного выскабливания поверхности матки и цервикальной полости.

Патологическая пролиферация железистого эпителия эффективно лечится только комплексной терапией, которая не просто ликвидирует следствие (гиперплазию), а нацелена на причину, спровоцировавшую заболевание.

Если были обнаружены возбудители инфекционных заболеваний, рекомендуется провести антибактериальную терапию. Адекватную схему терапии расписывает лечащий врач после идентификации возбудителя воспаления.

При нарушениях гормонального фона следует начать принимать гормональные препараты в соответствии с предписаниями лечащего врача.

Что касается самого пораженного железистого эпителия, то единственный вариант лечения этой патологии на сегодняшний день – деструкция участка слизистой с повышенной пролиферацией. Ее можно осуществить с помощью:

После подобных процедур слизистая шейки матки обычно быстро регенерирует и без патологических отклонений от нормы.

В запущенных формах дисплазии шейки матки (при злокачественных процессах) требуется оперативное вмешательство, которое, в некоторых случаях, подразумевает проведение гистерэктомии (ампутации матки).

Важно! Учитывая сложность выявления патологии по внешним симптомам, необходимой мерой предосторожности должны стать регулярные визиты к гинекологу с целью профилактической консультации.

Видео: эпителиальные ткани. Железистые эпителии

Видео: общая гистология. Железистый эпителий

Амитоз

Прямое деление или амитоз – это деление клетки, у которой ядро находится в интерфазном состоянии. При этом не происходит конденсации хромосом и образования веретена деления. Формально амитоз должен приводить к появлению двух клеток, однако чаще всего он приводит к разделению ядра и появлению двух- или многоядерных клеток.

Начинается амитотическое деление с фрагментации ядрышек, вслед за этим делится перетяжкой ядро (или инвагинацией). Может быть множественное деление ядра, как правило, неравной величины (при патологических процессах). Многочисленные наблюдения показали, что амитоз встречается почти всегда в клетках отживающих, дегенерирующих и не способных дать в дальнейшем полноценные элементы. В норме амитотическое деление встречается в зародышевых оболочках животных, в фолликулярных клетках яичника, в гигантских клетках трофобластов. Положительное значение амитоз имеет в процессе регенерации тканей или органа (регенеративный амитоз). Амитоз в стареющих клетках сопровождается нарушениями биосинтетических процессов, включая репликацию, репарацию ДНК, а также транскрипцию и трансляцию. Изменяются физико-химические свойства белков хроматина ядер клеток, состав цитоплазмы, структура и функции органоидов, что влечет за собой функциональные нарушения на всех последующих уровнях – клеточном, тканевом, органном и организменном. По мере нарастания деструкции и угасания восстановления наступает естественная смерть клетки. Нередко амитоз встречается при воспалительных процессах и злокачественных новообразованиях (индуцированный амитоз).

Как известно, ткани с высокой скоростью обновления клеток более чувствительные к воздействию различных мутагенов, чем ткани, в которых клетки обновляются медленно. Однако, например, лучевое повреждение может проявляться не сразу и необязательно ослабевает с глубиной, иногда даже гораздо сильнее повреждает глубоколежащие ткани, чем поверхностные. При облучении клеток рентгеновскими или гамма-лучами в жизненном цикле клеток происходят грубые нарушения: митотические хромосомы изменяют форму, возникают их разрывы с последующим неправильным соединением фрагментов, иногда отдельные части хромосом исчезают вовсе. Могут возникнуть аномалии веретена (образоваться не два полюса в клетке, а три), что приведет к неравномерному расхождению хроматид. Иногда повреждение клетки (большие дозы облучения) бывает столь значительным, что все попытки клетки приступить к митозу оказываются безуспешными и деление прекращается.

Подобным действием облучения и объясняется от части его применение в терапии опухолей. Цель облучения не в том, чтобы убить опухолевые клетки в интерфазе, а в том, чтобы они утратили способность к митозу, что приведет к замедлению или прекращению роста опухоли. Излучение в дозах не летальных для клетки может вызвать мутации, приводящие к усиленной пролиферации измененных клеток и дать начало злокачественному росту, как это часто случалось с теми, кто работал с рентгеновскими лучами, не зная об их опасности.

На пролиферацию клеток влияют многие химические вещества, в том числе лекарственные препараты. Например, алкалоид, колхицин (его содержат клубнелуковицы безвременника) был первым лекарственным препаратом, который снимал боль в суставах при подагре. Выяснилось, что он обладает и другим действием – останавливать деление путём связывания с белками тубулинами из которых формируются микротрубочки. Таким образом, колхицин, как и многие другие препараты блокируют образование веретена деления.

На этом основании, такие алкалоиды как винбластин и винкристин применяются для лечения некоторых видов злокачественных новообразований, входя в арсенал современных химиотерапевтических противораковых средств. Следует отметить, что способность веществ типа колхицина останавливать митоз, используется как метод для последующей идентификации хромосом в медицинской генетике.

Большое значение для медицины имеет способность дифференцированных (причем половых) клеток сохранять свои потенции к пролиферации, что приводит иногда к развитию в яичниках опухолей, на разрезе которых видны клеточные пласты, ткани, органы представляющие собой "мешанину". Выявляются клочки кожи, волосяных фолликулов, волос, уродливых зубов, кусочков костей, хряща, нервной ткани, фрагментов глаза и т.д., что требует срочного хирургического вмешательства.

Определение и периодизация жизненного цикла клетки. Типы клеточной пролиферации. Митотический цикл и его протяжённость во времени. Интерфаза, её периоды и процессы, происходящие в них. Редупликация ДНК, её механизмы. Биологическое значение митоза.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Митоз и мейоз

Изучение процесса митоза как непрямого деления клетки и распространенного способа репродукции эукариотических клеток, его биологическое значение. Мейоз как редукционное деление клетки. Интерфаза, профаза, метафаза, анафаза и телофаза мейоза и митоза.

презентация , добавлен 21.02.2013

Регуляция клеточного цикла и биологическое значение митоза и мейоза

Клеточный цикл как период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или гибели. Принципы и методы его регуляции. Этапы и биологическое значение митоза, мейоза, обоснование данных процессов.

презентация , добавлен 07.12.2014

Ядро. Репродукция клеток

Рассмотрение компонентов ядра: кариолеммы, кариоплазмы, хроматина и ядрышек. Этапы клеточного цикла: гетерокаталитическая интерфаза, митотический цикл (автокаталитическая интерфаза) и период относительного покоя. Метафаза, анафаза и телофаза мейоза.

презентация , добавлен 20.09.2014

Воспроизводство клеток

Характеристика жизненного цикла клетки, особенности периодов ее существования от деления до следующего деления или смерти. Стадии митоза, их продолжительность, сущность и роль амитоза. Биологическое значение мейоза, его основные этапы и разновидности.

лекция , добавлен 27.07.2013

Механизмы регуляции клеточного цикла

Сущность клеточного цикла — периода жизни клетки от одного деления до другого или от деления до смерти. Биологическое значение митоза, его основные регуляторные механизмы. Два периода митотического деления. Схема активации циклинзависимой киназы.

презентация , добавлен 28.10.2014

Деление клетки. Митоз

Значение роста и развития клеток. Жизненный и митотический циклы клеток. Продолжительность жизни разных типов клеток в многоклеточном организме. Рассмотрение митоза как универсального способа размножения, сохраняющего постоянство числа хромосом в клетках.

презентация , добавлен 05.12.2014

Деление клетки. Митоз. Амитоз. Мейоз

Основные фазы клеточного цикла: интерфаза и митоз. Определение понятия "митоз" как непрямого деления клетки, наиболее распространенного способа репродукции эукариотических клеток. Характеристика и особенности процессов деления: амитоза и мейоза.

презентация , добавлен 25.10.2011

Жизненный цикл клетки, вирусы и бактериофаги.

Проблемы пролиферации в медицине

Размножение и развитие организмов

Период жизнедеятельности клетки, в котором происходят все обменные процессы и деление. Интерфаза, метафаза и анафаза, деление клетки. Биологический смысл митоза. Вирусы и бактериофаги как неклеточные формы жизни. Виды и формы размножения организмов.

реферат , добавлен 06.07.2010

Основные понятия цитологии

История развития, предмет цитологии. Основные положения современной клеточной теории. Клеточное строение живых организмов. Жизненный цикл клетки. Сравнение процессов митоза и мейоза. Единство и многообразие клеточных типов. Значение клеточной теории.

реферат , добавлен 27.09.2009

Строение растительной клетки. Ткани растений

Составляющие растительной клетки. Плазматическая мембрана, ее функции. Компоненты клеточной стенки. Типы митоза эукариот. Образовательные ткани в теле растений и их расположение. Механические свойства растительных клеток. Наружные выделительные ткани.

учебное пособие , добавлен 12.12.2009

Пролиферация

Пролиферация - это размножение клеток, которое является завершающей фазой воспаления, при которой происходит как бы отграничение очага воспаления от окружающей ткани.

Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

Однако пролиферация может наблюдаться в самые ранние фазы воспаления вслед за выбросом медиаторов.

Размножаются мезенхимальные камбиальные, адвентициальные и эндотелиальные клетки, ретикулярные клетки, вышедшие из крови В- и Т-лимфоциты, а также моноциты.

При размножении клеток в очаге воспаления наблюдаются клеточные дифференцировки и трансформации. Так, при дифференцировке мезенхимальные камбиальные клетки оказываются предшественниками эпителиоидных клеток, гистиоцитов, макрофагов, фибробластов, фиброцитов.

В-лимфоциты - предшественники плазматических клеток, Т-лимфоциты, видимо, не трансформируются в другие формы. Моноциты дают начало эпителиоидным клеткам и макрофагам.

Эпителиоидные клетки, получившие свое название в связи с тем, что по своему внешнему виду напоминают клетки плоского эпителия, обычно трансформируются в фибробласты.

Лаброциты (тучные клетки), носители медиаторов воспаления имеют гематогенное происхождение, их клетки-предшественники пока остаются неизвестными. Полинуклеарные лейкоциты, появившиеся в очаге воспаления, никаким трансформациям не подвергаются и, выполнив свои сложные функции в очаге воспаления (фагоцитоз, выброс гидролитических ферментов), погибают.

Погибает также большинство перегруженных в процессе фагоцитоза макрофагов, не подвергающихся дальнейшим трансформациям. Иногда при пролиферации эпителиоидных и камбиальных эндотелиальных клеток возникают гигантские многоядерные клетки.

В фибробластах по ходу пролиферации наблюдается усиленный синтез белка, что подтверждается нарастающей пиронинофилией их цитоплазмы, указывающей на накопление в ней рибонуклеопротеидов, образующих матрицу для белка тропоколлагена - предшественника коллагена.

Фибробласты постепенно превращаются в зрелые клетки соединительной ткани - фиброциты.

На конечном этапе явлений пролиферации образуются продукты деятельности фибробластов - первоначально нежные аргирофильные, а позднее коллагеновые волокна, которые вместе с клетками отграничивают воспалительный очаг от здоровой ткани или разрастаются, постепенно его замещая.

«Патологическая анатомия», А.И.Струков

Популярные статьи раздела

Псориаз — одно из самых часто встречающихся хронических кожных заболеваний и одно из самых загадочных. Несмотря на большие успехи в изучении псориаза, причина его по-прежнему остается неизвестной. Частота заболевания псориазом в разных странах варьируется от 0,1 до 7%. В России им страдает около 2% населения. Долгое время считалось, что псориаз является одной из форм проказы, и лишь к концу XIX столетия была установлена его абсолютная самостоятельность. Псориаз сопровождается появлением на ней ярко-розовых высыпаний с обильным шелушением на их поверхности. Обычно очаги псориаза возникают на локтях и на коленях. На этих местах высыпания могут сохраняться даже тогда, когда в результате лечения они исчезают на других участках кожи. Помимо локтей и коленей в процесс очень часто вовлекается волосистая часть головы. При этом волосы не изменяются и не выпадают.

Суть псориаза состоит в том, что клетки кожи больного начинают созревать и, соответственно, отмирать гораздо быстрее, чем это происходит у здорового человека. Так, если нормальный цикл созревания клеток поверхностных участков кожи составляет от 24 до 28 дней, то при псориазе это время сокращается до 4-5 дней. Изменения в состоянии кожи обычно сопровождаются нарушением кальциевого обмена в организме. В частности, у больных псориазом отмечается снижение содержания витамина D. Провоцирующими моментами могут являться нервно-психические факторы (стресс), травмы кожи, применение некоторых медикаментов (чаще антибиотиков), злоупотребление алкоголем, инфекционные заболевания (вызванные стрептококком, вирусами) и др.

Изменения иммунной системы при псориазе выявлены как на клеточном, так и на гуморальном уровне и заключаются в изменении содержания иммуноглобулинов основных классов, циркулирующих иммунных комплексов, пула лимфоцитов в периферической крови, В- и Т-популяций и субпопуляций лимфоцитов, клеток-киллеров, фагоцитарной активности сегментоядерных лейкоцитов.

Считается, что первичные изменения при псориазе происходят на уровне клеток как дермального слоя, так и эпидермиса. Нарушения регуляции в клетках дермы вызывают избыточную пролиферацию в основном нормального эпидермиса. Гиперпролиферация кератиноцитов приводит к секреции цитокинов и эйкозаноидов, которые обостряют кожное воспаление. В очагах поражения эпидермиса клетки, презентирующие антиген, продуцируют интерлейкин-1 (ИЛ-1). Вероятно, ИЛ-1 идентичен фактору активации Т-лимфоцитов эпидермиса (ETAF), который продуцируется кератиноцитами и активирует лимфоциты тимуса. ИЛ-1 обусловливает хемотаксис Т-лимфоцитов и за счет стимулирования их миграции в эпидермис может отвечать за инфильтрацию эпидермиса этими клетками. Интерлейкины и интерфероны, продуцируемые Т-лимфоцитами, сами могут быть медиаторами в процессах гиперпролиферации кератиноцитов, а также медиаторами воспаления и таким образом способствуют поддержанию порочного круга, который определяет хронический характер псориаза. (7)

Различают два типа псориаза. Псориаз I типа связан с системой HLA-антигенов (главного комплекса гистосовместимости тканей). Среди больных псориазом этот тип выявляется у 65%, причем заболевание у них начинается в молодом возрасте (18-25 лет). Псориаз II типа не связан с системой HLA-антигенов и возникает в более старшем возрасте.

Главной целью лечения псориаза является достижение такого состояния, которое приемлемо для конкретного больного. Из-за хронического течения и непредсказуемой природы заболевания ясный прогноз дать нелегко. В большинстве случаев, однако, псориаз протекает в легкой форме, затрагивая ограниченные участки кожи. В тяжелых случаях болезнь затрагивает социальные аспекты, появляются проблемы в семейной жизни, на работе и при общении с окружающими.

Основными патологическими процессами при псориазе являются гиперплазия эпидермиса с нарушением дифференцировки эпителиоцитов и воспалительная реакция в дерме. В соответствии с этим все методы патогенетической терапии в настоящее время направлены на подавление пролиферации эпителиоцитов, нормализацию нарушений дифференцировки эпителиоцитов, устранение воспалительного процесса.

Существует более 700 разнообразных методов лечения псориаза, появление нового метода лечения или медикамента не означает, что этот метод или медикамент лучше, чем применявшиеся ранее для терапии псориаза. Результаты научных исследований последних лет показывают, что пусковыми моментами для возникновения псориатических высыпаний могут быть инфекционные заболевания (часто псориаз начинается после тяжелых простудных состояний — ангин, гриппа и т.д.), различные травмы, повреждения кожи, нервно-эмоциональные стрессы, резкие изменения климата, прием некоторых лекарственных препаратов. Доказана также наследственная предрасположенность к псориазу.

В последние годы установлено, что нарушения иммунитета, особенно его клеточного звена, являются ведущим механизмом в развитии псориаза, особенно псориаза I типа. Современные исследователи определяют псориаз как системную болезнь, в патогенезе которой важную роль играют иммунологические нарушения. В экстрактах псориатических чешуек обнаружены антигенные компоненты, отсутствующие в коже здоровых лиц, а в сыворотке крови выявлены аутоантитела к ним. Это дает основание рассматривать псориаз как болезнь, в патогенезе которой играет роль и аутоиммунный компонент.

В 1996 году были проведены сравнительные исследования иммунологических показателей периферической крови и биоптатов "псориатической" кожи больных. С помощью проточного цитофлюориметра он выявил снижение в крови абсолютного и относительного количества Т-лимфоцитов за счет преимущественного уменьшения субпопуляции Т-хелперов по сравнению с субпопуляцией Т-супрессоров, что проявилось в снижении иммунорегуляторного индекса (Т-хелперы/Т-супрессоры). Количество В-лимфоцитов в периферической крови не претерпевало достоверных изменений. При гистохимическом исследовании биоптатов "псориатической" кожи с помощью моноклональных антител установлено, что основным клеточным компонентом дермальных инфильтратов являются Т-лимфоциты, тогда как В-лимфоциты встречаются лишь в виде единичных клеток в отдельных гистологических препаратах. Большая часть Т-лимфоцитов, инфильтрирующих дерму, относится к субпопуляции Т-хелперных клеток. Эти наблюдения дают основание предположить, что наблюдаемый в периферической крови дефицит Т-лимфоцитов, особенно хелперной субпопуляции, связан с их выходом из кровяного русла в кожу. Наряду с Т-лимфоцитами в инфильтратах дермы обнаружены клетки моноцитарно-макрофагального ряда и клетки Лангерганса. Отмечен высокий уровень экспрессии клетками воспалительных инфильтратов HLA-DR-антигена II класса основного комплекса гистосовместимости. (8)

Отмечено также проникновение в эпидермис из дермы хелперной субпопуляции Т-лимфоцитов и моноцитарно-макрофагальных клеток. Выявлено также увеличение числа клеток Лангерганса и экспрессия HLA-DR-комплекса на части кератиноцитов, что говорит об изменении их иммунологического фенотипа.

2.4. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

По современным представлениям, это отражает способность HLA-DR-кератиноцитов активировать эпидермальные Т-лимфоциты, а также выделять цитокины, некоторые из которых обладают свойством вызывать гиперпролиферацию эпителиальных клеток.

Эпидермальная гиперпролиферация — это ключевое патологическое явление при псориазе, поэтому обнаружение ее пусковых механизмов является основополагающим моментом в изучении патогенеза и разработке методов терапии заболевания. В работе D. J. M. Leung et al (1995) было отмечено, что золотистый стафилококк и стрептококки секретируют большое количество экзотоксинов, играющих роль суперантигенов, способных связываться с белками главного комплекса гистосовместимости тканей на антигенпредставляющих клетках — кератиноцитах, Т-лимфоцитах и моноцитах. Эти суперантигены у больных псориазом могут опосредовать активацию HLA-DR на кератиноцитах, инфильтрирующих Т-лимфоцитах и моноцитах. Селективная экспансия популяций Т-клеток локально может приводить к выделению цитокинов, обусловливающих пролиферацию кератиноцитов. Также не исключено прямое воздействие суперантигенов на кератиноциты, которые экспрессируют цитокины с пролиферативной активностью.

Клеточная пролиферация

Клеточная пролиферация – увеличение числа клеток путем митоза, приводящее к росту ткани, в отличие от другого способа увеличения ее массы (например, отек). У нервных клеток пролиферация отсутствует.

Во взрослом организме продолжаются процессы развития, связанные с делением и специализацией клеток. Эти процессы могут быть как нормальными физиологическими, так и направленными на восстановление организма вследствие нарушения его целостности.

Значение пролиферации в медицине определяется способностью клеток разных тканей к делению, с делением клеток связан процесс заживления ран и восстановление тканей после хирургических операций.

Пролиферация клеток лежит в основе регенерации (восстановления) утраченных частей.

Митоз и его биологическое значение. Проблемы клеточной пролиферации в медицине 2

Проблема регенерации представляет интерес для медицины, для восстановительной хирургии. Различают физиологическую, репаративную и патологическую регенерацию.

Физиологическая – естественное восстановление клеток и тканей в онтогенезе. Например, смена эритроцитов, кожного эпителия.

Репаративная – восстановление после повреждения или гибели клеток и тканей.

Патологическая – разрастание тканей не идентичных здоровым тканям. Например, разрастание рубцовой ткани на месте ожога, хряща — на месте перелома, размножение клеток соединительной ткани — на месте мышечной ткани сердца, раковая опухоль.

В последнее десятилетие принято разделять клетки тканей животных по способности к делению на три группы:

1. Лабильные.

2. Стабильные.

3. Статические.

К лабильным относятся клетки, которые быстро и легко обновляются в процессе жизнедеятельности организма (клетки крови, эпителия, слизистой ЖКТ, эпидермиса и др.).

К стабильным относят клетки таких органов, как печень, поджелудочная железа, слюнные железы и др., которые обнаруживают ограниченную способность к размножению. Последняя, проявляется обычно при повреждении органа.

К статическим клеткам относят клетки поперечно-полосатой мышечной и нервной ткани, клетки которые, как считает большинство исследователей, не делятся.

Изучение физиологии клетки имеет важное значение для понимания онтогенетического уровня организации живого, механизмов саморегуляции клетки, обеспечивающих целостную функцию всего организма.

Под пролиферацией понимают процесс деления клеток, приводящий к увеличению объема ткани. Наиболее активно пролиферация происходит в эмбриональном периоде, когда клетки формирующегося зародыша непрерывно и интенсивно делятся. Этот процесс регулируется гормонами и биологически активными субстанциями, которые способны как усиливать ее (факторы роста), так и ослаблять.

Увидеть термин «пролиферация» в заключениях специалистов, многие тот час же пытаются найти значение этого слова, одновременно испытывая беспокойство по поводу возможного неблагополучия, однако паниковать не стоит: пролиферация – это еще не болезнь .

Клетки многих тканей нуждаются в постоянном обновлении, это естественный физиологический процесс, реализуемый посредством деления. Особенно выражено обновление клеток в коже, слизистых оболочках пищеварительного тракта, дыхательной системы, матки. То есть пролиферация в этих тканях – явление нормальное и необходимое.

С другой стороны, чрезмерное размножение клеток не может считаться нормой и приобретает патологические черты.

Наиболее часто пролиферация служит проявлением воспалительного процесса (гастрит, цервицит), повреждений (после операций, травм), опухоли. Усиление пролиферации лежит в основе разрастания тканей в новообразованиях, при гиперпластических процессах. Предраковые изменения, в том числе дисплазия, также сопровождаются повышенной пролиферацией клеток.

Если при воспалительных изменениях или травматических повреждениях пролиферация носит обычно преходящий характер и призвана восстановить ткань до нормы, то в случае опухолей она приобретает иное значение. При новообразованиях пролиферация не только избыточна, но и безостановочна, клетки делятся непрерывно, приводя к появлению и росту опухоли. Предела такой пролиферации не существует, как нет предела и клеточному делению в опухоли.

Пролиферация нередко сопровождается атипией, то есть размножающиеся клетки обретают несвойственные им черты, изменяются внешне и функционально. Атипия говорит о возможной предраковой трансформации. Появление у клеток нехарактерных черт при усиленной пролиферации неудивительно: быстрое размножение создает условия для генетических мутаций, а клетки не успевают как следует созреть. В этом случае количество не означает качество, и в стремительно размножающемся клоне клеток рано или поздно появляются аномальные, мутировавшие элементы.

Факт высокой вероятности атипии при клеточной пролиферации делает этот процесс потенциально опасным, поэтому врачи относятся к нему настороженно. Если клетки изменили свой вид или свойства, можно говорить о и нужно срочно принимать меры по ликвидации патологического очага.

развитие рака – неконтролируемая пролиферация с атипией

В заключениях морфологов можно встретить указание на степень выраженности процессов пролиферации. Этот показатель довольно субъективен, ведь четких критериев, позволяющих отличить эти степени, не существует. Более того, в одних органах умеренная пролиферация может считаться нормой, в то время как в других даже слабое усиление клеточного деления вызывает беспокойство. В этой связи, пациентам не стоит слишком акцентироваться на степени, но если речь идет о патологической пролиферации, то понятно, что чем она сильнее, тем хуже.

Видео: о делении клеток и развитии рака

Пролиферация в гинекологии (эндометрия и шейки матки)

Пожалуй, наиболее часто с явлением пролиферации сталкиваются врачи акушеры-гинекологи. Деление клеток в женских половых органах очень активно происходит в норме и еще более интенсивно – при патологии. О наличии пролиферации говорится в заключении гистологического исследования слизистой оболочки тела матки или шеечного канала, фрагмента шейки, удаленного путем конизации.

На основании заключения гинеколог делает выводы о норме или патологии, а женщина, получающая результат на руки, стремится подробнее узнать о сути пролиферации. Не секрет, что многие специалисты не слишком разговорчивы и не пускаются в подробные объяснения смысла отдельных терминов, поэтому попробуем разобраться, что может означать пролиферация в матке и что с этим делать.

Матка в разных отделах имеет неодинаковое строение и различную выстилку. Так, шейка в наружной части покрыта многослойным плоским эпителием, цервикальный канал выстлан цилиндрическим, а слизистая тела органа (эндометрий) – сложно устроенная железистая ткань. На протяжении менструального цикла матка испытывает на себе колебания половых гормонов и готовится к потенциальной беременности, поэтому пролиферация – не только нормальный, но и жизненно необходимый механизм, обеспечивающий изменение эндометрия для комфортной имплантации.

Пролиферация многослойного плоского эпителия наружного отдела шейки матки имеет смысл только для обновления покровного слоя, поэтому в норме не должна быть слишком выражена. У беременных женщин вследствие гормональных перестроек обнаруживается умеренная пролиферация железистого эпителия шейки матки, что не считается патологией.

Усиление пролиферации эпителия может говорить о:

Воспалительном процессе (цервицит);
Травматическом повреждении (диагностическое выскабливание, аборты, удаление патологически измененных фрагментов шейки, разрывы при родах);
Опухолевом росте ( , папилломы, дисплазия, ).

Таким образом, исходя из причинного фактора, условно в шейке матки выделяют пролиферацию воспалительную (цервицит), гиперпластическую (полипы, псевдоэрозии, опухоли) и посттравматическую (разрывы, рубцовые изменения).

трансформация здоровой ткани в опухолевую

Различного рода цервициты (бактериальные, вирусные, грибковые) неминуемо ведут к повреждению покровного эпителия, который, стремясь восстановить свою целостность, начинает активно пролиферировать. На фоне этого выражены и другие признаки воспаления – инфильтрация клетками воспалительного ряда (лейкоциты, лимфоциты, макрофаги), расширение сосудов микроциркуляторного русла, отек, поэтому причина повышенного размножения клеток обычно ясна.

Сходные изменения происходят при истинной эрозии, повреждениях шейки матки в родах, при абортах, внутриматочных манипуляциях. Пролиферация отражает регенерацию (восстановление) многослойного плоского эпителия и скорее физиологична.

Ускоренное деление клеток при указанных выше изменениях обычно не опасно, хотя и требует лечения с последующим контролем его эффективности. Если слизистая восстановилась, то поводов для беспокойства нет.

Совсем другое значение приобретает пролиферация эпителия с атипией . В многослойном плоском покровном эпителии атипия часто сопутствует поражению онкогенными типами папилломавируса, когда риск злокачественной трансформации очень высок, а также псевдоэрозии шейки матки, в народе именуемой просто эрозией.

Псевдоэрозия – это появление в наружной части шейки матки железистого эпителия, подобного тому, который в норме выстилает шеечный канал. Процесс носит дисгормональный характер, часто протекает на фоне вирусного поражения и цервицита. Пролиферация в псевдоэрозиях касается как плоского эпителия, который врастает в эти очаги, стремясь их «нейтрализовать», так и цилиндрического, составляющего собственно эрозионные железы.

Избыточная пролиферация железистого эпителия в структурах псевдоэрозий приводит к образованию сосочков, разветвлений и новых желез в толще шейки. Размножение клеток плоского эпителия, стремящегося заместить аномальные железистые комплексы, нередко сопровождается дисплазией, а значит, процесс стал на путь формирования рака.

Пролиферация с дисплазией в многослойном плоском эпителии – наиболее опасное сочетание. Усиленное размножение клеток, нарушение их правильной ориентации в толще эпителиального пласта, появление ненормальных внешних черт – все это признаки дисплазии, основного предракового процесса шейки матки.

Цервикальный канал, ведущий внутрь матки, выстлан цилиндрическим эпителием, который тоже вполне способен к размножению. В норме пролиферация цилиндрического эпителия нужна для обновления клеток, но встречается и при патологии – воспаление, полипы шеечного канала, аденомы, карциномы.

Эндометрий – это внутренний слой тела матки, который имеет сложную организацию и непрерывно меняет свое строение на протяжении всего менструального цикла. В фазу десквамации (кровотечение) он отторгается, если беременность не наступила, а затем должен вновь образоваться и увеличиться в объеме. Так происходит постоянно. Понятно, что без пролиферации тут не обойтись, клетки должны активно делиться, восстанавливая слущенный при менструации эндометрий.

Пролиферация клеток эндометрия наиболее активно происходит в первую половину цикла, которую так и называют – фаза пролиферации. В этот период слизистая матки находится под действием эстрогенов, активно вырабатываемых в яичнике, пока там зреет очередная яйцеклетка.

Пролиферация в большей степени касается желез эндометрия, которые до овуляции должны максимально «удлинниться». В раннюю пролиферацию (5-7 день цикла) железы представлены узкими трубочками с темно окрашенными ядрами, но уже к 8-10 дню (средняя стадия фазы пролиферации) они начинают приобретать извитой вид, многочисленны митозы, что говорит об активном делении клеток. К 14 дню менструального цикла желез становится много, они извитые, ядра клеток находятся на разном уровне. К этому моменту пролиферация должна уступить место следующей фазе – секреции. Так происходит в норме.

При патологии выраженная пролиферация компонентов эндометрия отражает гиперпластические процессы и опухоли. Гиперплазия эндометрия – не что иное, как пролиферация, которая вовремя не остановилась, перейдя в секреторную фазу созревания слизистой оболочки. Усиленное размножение клеток эндометрия приводит к появлению избыточного железистого компонента, кистозной трансформации и чревато атипией.

Выделают диффузную гиперплазию эндометрия, когда вся слизистая матки утолщена и не соответствует фазе цикла, и очаговую – полипы эндометрия. Полипы бывают пролиферативные, когда главным признаком становится деление железистого эпителия, и секреторные, больше характерные для второй фазы цикла.

Ключевым моментом в клинической оценке гиперплазии эндометрия становится наличие или отсутствие атипии (атипическая или неатипическая гиперплазия). Интенсивно делящиеся под действием гормонов клетки приобретают большую вероятность мутаций, поэтому атипия – вполне вероятное следствие пролиферации и гиперплазии.

При неатипической железистой гиперплазии пораженная ткань удаляется, а гинеколог решает вопрос о дополнительной консервативной терапии. Атипическая гиперплазия может потребовать более радикальных мер вплоть до удаления матки, хотя такие решения принимаются с учетом возраста, причин гиперплазии, репродуктивных планов женщины.

Таким образом, самостоятельного значения в качестве патологии пролиферация в матке не имеет, это не болезнь как таковая, она лишь отражает процессы, которые там происходят и может быть следствием как нормы, так и патологии. Отношение к пролиферации в матке определяется ее причинами и локализацией:

В шейке без атипии на фоне воспаления, травм, эрозии – консервативное лечение;
В шейке с атипией – удаление пораженного участка, консервативное лечение соответственно причине (гормоны, противомикробные препараты и т. д.);
В эндометрии пролиферация в первую половину цикла – норма, нет поводов для беспокойства у пациентки репродуктивного возраста, в менопаузе любая пролиферация говорит о возобновлении роста эндометрия и требует пристального обследования (возможны гиперплазия, полип, рак);
Пролиферация с гиперплазией – опасное явление, требующее выскабливания полости матки и гормонотерапии;
Пролиферация с атипией – предраковое состояние, предполагающее удаление всего эндометрия или матки.

Опухолевая пролиферация означает увеличение объема ткани новообразования путем деления его клеток, часто – с атипией. Она не имеет самостоятельного значения, а лишь характеризует рост неоплазии, то есть, если есть опухоль, будет и пролиферация, а от ее выраженности зависит, как быстро вырастет неоплазия. Карциномы шейки матки, цервикального канала и всегда сопровождаются усиленной пролиферацией, которая заметна уже на стадии дисплазии.

Пролиферация в гастроэнтерологии

Пролиферация эпителия желудка происходит в норме и постоянно. Слизистая этого органа нуждается в регулярном обновлении, поэтому клетки активно делятся. В то же время, любое повреждение вызывает ускорение клеточного деления.

Основными причинами, вызывающими усиленную пролиферацию желудочного эпителия, считаются гастриты, язвы, полипы и опухоли. При остром гастрите на фоне выраженного воспалительного компонента в виде отека слизистой, слущивания поверхностного слоя, кровоизлияний обнаруживаются участки пролиферирующего покровно-ямочного эпителия, что отражает процесс регенерации слизистой оболочки.

Хронические гастриты , столь распространенные в наши дни во всех возрастных группах, тоже протекают с повышенной пролиферацией эпителия. Особенно явно этот процесс проявляется при гиперпластических формах заболевания, когда слизистая утолщается, возможны полиповидные разрастания.

Язва желудка при обострении протекает с повреждением стенки органа, которое организм стремится устранить. Результат – пролиферация эпителия, четко выраженная в краях язвенного дефекта. С такой пролиферацией связывают гиперпластические полипы, нередко обнаруживаемые в краях язвы.

Особую опасность представляет предраковая пролиферация в стенке желудка , когда размножаться начинают темные вытянутые клетки из области шеек желудочных желез. Изначально этот процесс носит регенераторный характер, но так как дифференцировка клеток нарушена, то нормального восстановления слизистой не происходит. Вместо этого железы покрываются клетками с темными продолговатыми ядрами, располагающимися в их основании.

Предраковая пролиферация может иметь ограниченный или диффузный характер, но всегда обнаруживается в верхних отделах желез, при этом более глубокие слои остаются малоизмененными. Темные клетки диспластического эпителия не секретируют слизь и, соответственно, не выполняют свои прямые функции. Со временем, они вытесняют нормальную железистую выстилку, полностью ее замещая.

Следующим этапом такой пролиферации становится развитие , причем, это может быть небольшой участок одной железы. Злокачественная трансформация возникает в любой момент, но фоне имеющейся предраковой пролиферации и нормального строения других желез.

Молочная железа

Изменения молочной железы довольно распространены, в том числе, среди молодых девушек и женщин. Орган постоянно испытывает на себе действие половых гормонов, претерпевает характерные изменения на протяжении менструального цикла, при беременности и лактации, поэтому подвержен разного рода патологии. По статистике, до 60% женщин репродуктивного возраста имеют признаки мастопатии.

Мастопатию считают доброкачественным процессом, однако при ее наличии риск озлокачествления повышается в несколько раз. Пролиферативные варианты еще более опасны, они увеличивают вероятность рака в 25-30 раз.

Наличие или отсутствие пролиферации – важнейший признак при оценке разновидности мастопатии. Непролиферативные формы представлены очагами фиброзной ткани, кистозно измененными протоками, эпителий которых не пролиферирует и даже атрофичен. Риск злокачественной трансформации относительно мал.

Пролиферативная мастопатия куда опаснее, ведь клетки протоков и долек железы активно делятся, создавая угрозу ракового перерождения. Чем больше таких очагов пролиферации в ткани железы и чем активнее идет размножение эпителиального компонента, тем вероятнее в будущем, поэтому все формы пролиферирующей мастопатии считают предраковыми состояниями.

По выраженности пролиферации выделяют несколько степеней мастопатии. При первой степени пролиферация не обнаруживается, при второй – она есть, но клетки не имеют признаком атипии, третья степень мастопатии проявляется активной пролиферацией клеток эпителия с атипией.

Таким образом, пролиферация клеток молочной железы – не только критерий формы мастопатии, но и показатель вероятности рака, поэтому избыточное деление эпителия всегда привлекает внимание специалистов. Диагностику этого изменения проводят путем цитологического исследования полученной при пункции ткани.

Что делать при наличии пролиферации?

При обнаружении пролиферации где бы то ни было, специалист первым делом определит ее причину, а затем составит план ведения пациента. Не существует определенного способа лечения для пролиферации как таковой, ведь это не самостоятельная патология, а отражение других заболеваний. Если усиленное деление вызвано воспалением, то врач назначит противовоспалительную терапию, при необходимости дополнив ее антибактериальными или противовирусными средствами.

Предраковая пролиферация с атипией на фоне дисплазии может потребовать более радикальных мер – иссечения пораженного участка. В случае пролиферации на фоне лечение производится по всем принципам онкологической помощи вплоть до удаления органа.

Любая пролиферация, свидетельствующая о патологии, служит тревожным сигналом, поэтому пациенты с такими изменениями всегда находятся в поле зрения врача. После лечения основного заболевания обычно производится контрольное цитологическое исследование или биопсия, позволяющие оценить эффективность терапии и риск опухолевой трансформации в будущем.

Автор выборочно отвечает на адекватные вопросы читателей в рамках своей компетенции и только в пределах ресурса ОнкоЛиб.ру. Очные консультации и помощь в организации лечения в данный момент, к сожалению, не оказываются.

В период менструации эндометрий отторгается, после чего снова происходит его восстановление. Фаза роста эндометрия является очень важным показателем для оценки патоморфологической картины заболевания. Без знания этого параметра достоверный диагноз поставить практически невозможно даже имеющему большой практический опыт специалисту.

Как осуществляется процесс пролиферации

Это явление возникает в момент завершения какого-либо воспалительного процесса (когда основные патологические разрушения, вследствие влияния бактерий и вирусов, уже заканчиваются). Признаки пролиферации проявляются на стадии, когда разрушенные клетки постепенно начинают восстанавливаться, образовавшиеся токсины - медленно выводиться, а поврежденные поверхностные ткани - регенерироваться.

Процесс пролиферации также происходит и при возникновении каких-либо ран, например, на слизистой оболочке рта. На поверхности раны в определенный момент образуется белая пленка – фибрин, которая постепенно заполняет всю поврежденную поверхность. Основным элементом в этом процессе является белок – фибрин.

Первичное и вторичное натяжение

С течением времени ткань слизистой оболочки становится более зрелой, и в ней начинают появляться новообразованные сосуды, в результате чего бывшая ранка начинает немного возвышаться над основной поверхностью. Эпителий начинает активно расти сразу же после повреждения, и это свидетельствует, что организму изнутри дается определенная команда - восстановить новую поверхность над повреждением и вернуть ей потерянную структуру.

На этой стадии пролиферации под струпом восстанавливается тканевая поверхность при первичном или вторичном натяжении (в зависимости от глубины раны и ее площади). Первичное натяжение характеризует процесс заживления раны без применения каких-либо усилий со стороны организма (рана небольшая, и в ней отсутствует патогенная инфекция). В этом случае образование новой эпителиальной ткани вызывает струп, и царапина затягивается в течении 3-7 дней, после чего происходит отторжение струпа.

Процесс заживления раны под вторичным натяжением наблюдается при значительной площади поверхности повреждения или в случае попадания в рану какой-либо инфекции. Зачастую при такой ситуации прибегают к медицинской помощи (возникший первоначальный струп удаляют, производят очистительные манипуляции, и затем под вновь сформировавшимся струпом происходит естественная пролиферация).