Регенерация

Регенера́ция

(от позднелат. regeneratio — возрождение, возобновление)

в биологии, восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей, а также восстановление целого организма из его части. Р. наблюдается в естественных условиях, а также может быть вызвана экспериментально.

Р. у животных и человека — образование новых структур взамен удалённых либо погибших в результате повреждения (репаративная Р.) или утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности (физиологическая P.); вторичное развитие, вызванное утратой развившегося ранее органа. Регенерировавший орган может иметь такое же строение, как удалённый, отличаться от него или совсем не походить на него (атипичная Р.). Термин «Р.» предложен в 1712 французским учёным Р. Реомюром, изучавшим Р. ног речного рака. У многих беспозвоночных возможна Р. целого организма из кусочка тела. У высокоорганизованных животных это невозможно — регенерируют лишь отдельные органы или их части. Р. может происходить путём роста тканей на раневой поверхности, перестройки оставшейся части органа в новый или путём роста остатка органа без изменения его формы (см. Морфаллаксис, Эпиморфоз, Регенерационная гипертрофия). Представление об ослаблении способности к Р. по мере повышения организации животных ошибочно, т.к. процесс Р. зависит не только от уровня организации животного, но и от многих др. факторов и характеризуется значительной изменчивостью. Неправильно также утверждение, что способность к Р. закономерно падает с возрастом; она может и повышаться в процессе онтогенеза, но в период старости часто наблюдают её снижение. За последнюю четверть века показано (в т. ч. советскими учёными), что, хотя у млекопитающих и человека целые наружные органы не регенерируют, внутренние их органы, а также мышцы, скелет, кожа способны к Р., которую изучают на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях. Разработка методов усиления (стимуляции) слабой и восстановления утраченной способности к Р. приблизит учение о Р. к медицине.

Л. Д. Лиознер.

Р. в медицине. Различают физиологическую, репаративную и патологическую Р. При травмах и др. патологических состояниях, которые сопровождаются массовой гибелью клеток, восстановление тканей осуществляется за счёт репаративной (восстановительной) Р. Если в процессе репаративной Р. утраченная часть замещается равноценной, специализированной тканью, говорят о полной Р. (реституции (См. Реституция)); если на месте дефекта разрастается неспециализированная соединительная ткань, — о неполной Р. (субституции, или заживлении посредством рубцевания). В ряде случаев при субституции функция восстанавливается за счёт интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповрежденной части органа. Это новообразование происходит путём либо усиленного размножения клеток, либо за счёт внутриклеточной Р. — восстановления субклеточных структур при неизмененном числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань). Возраст, особенности обмена веществ, состояние нервной и эндокринной систем, питание, интенсивность кровообращения в поврежденной ткани, сопутствующие заболевания могут ослабить, усилить или качественно изменить процесс Р. В некоторых случаях это приводит к патологической Р. Её проявления: длительно незаживающие язвы, нарушения срастания переломов костей, избыточные разрастания тканей или переход одного типа ткани в другой (см. Метаплазия). Лечебные воздействия на процесс Р. заключаются в стимуляции полной и предотвращении патологической Р. См. также Гипертрофия и Гиперплазия.

В. А. Фролов.

Р. у растений может происходить на месте утраченной части (реституция) или на другом месте тела (репродукция). Весеннее восстановление листьев вместо опавших осенью — естественная Р. типа репродукции. Обычно, однако, под Р. понимают лишь восстановление насильственно отторженных частей. При такой Р. организм прежде всего использует основные пути нормального развития. Поэтому Р. органов у растений происходит преимущественно путём репродукции: отнятые органы компенсируются развитием существующих или образующихся вновь метамерных заложений. Так, при отрезании верхушки побега усиленно развиваются боковые побеги. Растения или их части, развивающиеся не метамерно, легче регенерируют путём реституции, как и участки тканей. Например, поверхность ранения может покрыться так называемой раневой перидермой; рана на стволе или ветке может зарубцеваться наплывами (Каллюсами). Размножение растений черенками — простейший случай Р., когда из небольшой вегетативной части восстанавливается целое растение.

Широко распространена Р. и из отрезков корня, корневища или слоевища. Можно вырастить растения из листовых черенков, кусочков листа (например, у бегоний). У некоторых растений удавалась Р. из изолированных клеток и даже из отдельных изолированных протопластов, а у некоторых видов сифоновых водорослей — из небольших участков их многоядерной протоплазмы. Молодой возраст растения обычно способствует Р., но на слишком ранних стадиях онтогенеза орган может оказаться неспособным к Р. Как биологическое приспособление, обеспечивающее зарастание ран, восстановление случайно утраченных органов, а нередко и вегетативное размножение, Р. имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства, декоративного садоводства и др. Она даёт материал и для решения ряда теоретических проблем, в том числе и проблем развития организма. Большую роль в процессах Р. играют ростовые вещества.

Н. П. Кренке.

Лит.: Воронцова М. А., Регенерация органов у животных, М., 1949; Студитский А. Н., Основы биологической теории регенерации, «Изв. АН СССР. Серия биологическая», 1952, № 6; Вопросы восстановления органов и тканей позвоночных животных, М., 1954 (АН СССР. Тр. института морфологии животных, в. 11); Воронцова М. А., Лиознер Л. Д., Бесполое размножение и регенерация, М., 1957; Условия регенерации органов у млекопитающих, М., 1972; Кренке Н. П., Регенерация растений, М. — Л., 1950; Синнот Э., Морфогенез растений, пер. с англ., М., 1963; Хэй Э., Регенерация, пер. с англ., М., 1969; Swingle С. F., Regeneration and vegetative propagation, «The Botanical Review», 1940, v. 6, № 7; то же, 1952, v. 18, № 1.