Апоптоз и его биологическое значение.

Апоптоз– это контролируемый физиологический процесс самоуничтожения клетки, характеризующийся поэтапным разрушением и фрагментацией ее содержимого с формированием мембранных пузырьков (апоптозных телец), впоследствии поглощаемых фагоцитами. Этот генетически заложенный механизм активируется под воздействием определенных внутренних или внешних факторов.

Биологическое значение апоптоза заключается в следующем:

1. Осуществление нормального развития организма в период эмбриогенеза.

2. Предотвращение размножения мутировавших клеток.

3. Регуляция деятельности иммунной системы.

4. Предотвращение преждевременного старения организма

Данный процесс играет ведущую роль в эмбриогенезе, поскольку многие органы и ткани претерпевают значительные трансформации во время эмбрионального развития. Многие врожденные дефекты возникают вследствие недостаточной активности апоптоза.

Как запрограммированная самоликвидация дефектных клеток, данный процесс является мощной природной защитой против онкологических заболеваний. Так, к примеру, вирус папилломы человека блокирует клеточные рецепторы, ответственные за апоптоз и, таким образом, приводит к развитию рака шейки матки и некоторых других органов.

Благодаря данному процессу происходит физиологическая регуляция клонов Т-лимфоцитов, ответственных за клеточный иммунитет организма. Клетки, неспособные распознавать белки собственного организма (а таких в общей сложности созревает около 97%), подвергаются апоптозу. Недостаточность апоптоза приводит к тяжелым аутоиммунным заболеваниям, в то время как его усиление возможно при иммунодефицитных состояниях. К примеру, тяжесть течения СПИДа коррелирует с усилением данного процесса у Т-лимфоцитов.

Современный этап в развитии гистологии и цитологии. Развитие методов гистологических и цитологических исследований. Метод культивирования тканей в организме по Ф.М. Лазаренко.

Развитие гистологии. Успехи гистологии как науки о строении и проис­хождении тканей и их компонентов, прежде всего, связаны с развитием тех­ники, оптики и методов микроскопирования. Микроскопические исследо­вания позволили накопить данные по тонкому строению организма и на этом основании сделать теоретические обобщения. В истории учения о тка­нях и микроскопическом строении органов следует различать три периода: 1й — домикроскопический (продолжительностью около 2000 лет), 2-й — микроскопический (около 300 лет), 3й — современный, сочетающий дости­жения в области электронной микроскопии, иммуноцитохимии, цитофотометрии и др. (с середины XX столетия).

Методы гистологических и цитологических исследований Световая микроскопия Электронная микроскопияЦито- и гистохимияИммуноцитохимияАвторадиографияМетоды молекулярной биологииКультура тканей и клетокКлеточная инженерия

ЛАЗАРЕНКО МЕТОД- метод имплантации измельченных тканей животного организма, применяемый в эксперименте для изучения особенностей жизнедеятельности тканей. Опубликован Ф. М. Лазаренко в 1934 г. Ткани того или иного органа животного в асептических условиях измельчают на кусочки размером до 2/3 мм3, смешивают с мелкими кусочками нейтрального целлоидина в соотношении 1:2 и имплантируют в подкожную клетчатку животному-реципиенту. В области имплантата образуется очаг асептического воспаления, вокруг к-рого образуется соединительнотканная капсула. В имплантат врастают кровеносные сосуды и нервы реципиента, обеспечивающие трофику имплантируемых тканей. Культивируемые ткани проходят ряд последовательно сменяемых состояний: депрессия, пролиферация, органогенез, дифференцировка и обратное развитие новообразованных в имплантате структур. Л. м. может быть использован для изучения реактивных и пластических свойств тканей (преимущественно эпителиальных), влияний регуляторных систем организма на тканевые процессы и их дифференцировку, для экспериментального моделирования процессов органогенеза

Эмбриология

Понятие прогенеза и эмбриогенеза. Особенности структуры половых клеток человека.

Прогенез - это период развития и созревания половых клеток — яйцеклеток и сперматозоидов. В результате прогенеза в зрелых половых клетках возникает гаплоидный набор хромосом, формируются структуры, обеспечивающие их способность к оплодотворению и развитию нового организма. Подробно процесс развития половых клеток рассмотрен в главах, посвященных мужской и женской половым системам.

Эмбриогенез человека — часть его онтогенеза, включающая следующие основные стадии: I — оплодотворение, и образование зиготы; II — дробление и образование бластулы (бластоцисты); III — гаструляцию — образование зародышевых листков и комплекса осевых органов; IV — гистогенез и органогенез зародышевых и внезародышевых органов; V — системогенез.

Сперматогенез.

Стадии сперматогенеза: размножение; роста; созревание-деление; формирование.

Начальной фазой сперматогенеза является размножение сперматогоний путем митоза, большая часть клеток продолжает делится, а меньшая часть вступает в стадию роста. В этот период клетки растут, накапливают питательные вещества, и потом превращаются в сперматоциты 1-го порядка. Следующая фаза созревание-деление, характеризуется двумя редукционными делениями, без интерфазы. В результате 1-го деления 1 сперматоцит 1-го порядка дает начало 2-м сперматоцитам 2-го порядка, а 2-ое деление-созревание приводит к появлению 4 сперматид. Фаза формирования происходит в присутствии тестостерона, происходит преобразование сперматид в сперматозоиды.

Сперматозоиды — это мелкие, подвижные клетки, размером 30—60 мкм. В сперматозоиде различают головку и хвост. Головка сперматозоида имеет овоидную форму и включает в себя небольшое плотное ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы. Ядра сперматозоидов характеризуются высоким содержанием нуклеопротаминов и нуклеогистионов. Передняя половина ядра покрыта плоским мешочком, составляющим "чехлик" сперматозоида. В нем у переднего полюса располагается акросома. Чехлик и акросома являются производными комплекса Гольджи. Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и протеазам, способным растворять оболочки, покрывающие яйцеклетку. За головкой имеется кольцевидное сужение. Головка так же, как и хвостовой отдел, покрыта клеточной мембраной. Хвостовой отдел сперматозоида состоит из связующих, промежуточных, главной и терминальной частей. В связующей части или шейке располагаются центриоли — проксимальная и дистальная, от которой начинается осевая нить (аксонема). Промежуточная часть содержит 2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженных расположенными по спирали митохондриями. Именно митохондрии обеспечивают энергией двигательную активность сперматозоидов, нарушение которой нередко связано с поражением процесса энергообразования в митохондриях. Главная часть по строению напоминает ресничку. Она окружена тонким фибриллярным влагалищем. Терминальная, или конечная часть содержит единичные сократительные филаменты.

Овогенез.

Овогенез — это процесс образования и развития женских половых клеток. Он включает в себя 3 фазы: размножения;роста;созревания.

Фаза размножения начинается в эмбриональном периоде и продолжается в течение 1-го года жизни девочки. К моменту рождения у девочки имеется около 2-х млн клеток. К периоду полового созревания остается около 40 тыс. половых клеток и в последующем 1 раз в 28—32 дня происходит созревание и выход одной яйцеклетки в маточную трубу — овуляция. Овуляция прекращается при наступлении беременности или менопаузы. Сущностью фазы размножения является митотическое деление овогоний.

Фаза роста, в конце 1-го года жизни девочки размножение овогоний останавливается и клетки яичника вступают в фазу малого роста, превращаясь в овоциты 1-го порядка. Наступает 1 блок роста, который снимается с наступлением полового созревания, то есть появлением женских половых гормонов. Далее овоциты 1-го порядка вступают в фазу большого роста.

Фаза созревания, как и во время сперматогенеза, включает в себя два деления, причем второе следует за первым без интеркинеза, что приводит к уменьшению (редукции) числа хромосом вдвое, и набор из становится гаплоидным. При первом делении созревания овоцит 1-го порядка делится, в результате чего образуются овоцит 2-го порядка и небольшое редукционное тельце. Овоцит 2-го порядка получает почти всю массу накопленного желтка и поэтому остается столь же крупным по объему, как и овоцит 1-го порядка. Редукционное же тельце представляет собой мелкую клетку с небольшим количеством цитоплазмы. При втором делении созревания в результате деления овоцита 2-го порядка образуются одна яйцеклетка и второе редукционное тельце. Первое редукционное тельце иногда тоже делится на две одинаковые мелкие клетки. В результате этих преобразований овоцита 1-го порядка образуются одна яйцеклетка и три редукционных тельца.