Регенерация

РЕГЕНЕРÁЦИЯ (от позднелат. regeneratio- – возрождение, возобновление), восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей (собственно Р.), а также восстановление целого организма из его части (соматический эмбриогенез, вегетативное размножение). Термин "Р." предложил в 1712 Р. Реомюр, изучавший Р. ног речного рака. Р. наблюдается в естеств. условиях и может быть вызвана экспериментально. В основе Р. лежат закономерности, сходные с таковыми при нормальном развитии. В этой связи можно говорить о Р. как явлении повторного (вторичного) развития, а о способности к Р. – как об универсальном свойстве всего живого, в той или иной степени присущем всем организмам.

У животных и человека выделяют репаративную Р. (образование новых структур взамен удалённых или погибших в результате повреждения) и физиол. Р. (образование структур взамен утраченных в процессе нормальной жизнедеятельности). Более широко распространена физиол. Р., напр. циклически происходящее в организме млекопитающих обновление клеток крови, нек-рых эпителиальных тканей. У разных групп животных Р. выражена в разной степени. Так, у мн. низших беспозвоночных возможна Р. целого организма из небольшого кусочка тела; у низших позвоночных (земноводные) могут восстанавливаться целые конечности, хвост, разные части глаза, внутр. органы и ткани, а у млекопитающих и человека возможна Р. лишь отд. тканей. При изменении условий Р. могут возникнуть "гетероморфозы". Механизмы Р. можно понять в результате изучения клеточных источников Р., межклеточных и межтканевых взаимодействий в процессе Р., влияния гормонов и др. биологически активных соединений, нервной и иммунной систем, а также генетич. факторов. Установлено, что в Р. разных органов и тканей принимают участие как малодифференцир., так и дифференцир. клетки. Наибольшее сходство Р. с явлениями нормального развития обнаруживается в тех случаях, когда Р. происходит за счёт малодифференцир. клеток. Напр., Р. костной ткани у всех изученных животных и человека обеспечивается остеогенными клетками- предшественниками, а Р. мышечной ткани – клетками-сателлитами. У низших позвоночных Р. может осуществляться и за счёт преобразования вполне дифференцир. клеток, но в этом случае необходима их предварит. дедифференцировка. Напр., хрусталик у тритонов регенерирует из исходно дифференцир. клеток радужной оболочки глаза (рис.), а сетчатка – из клеток пигментного эпителия. Окончательно не решён вопрос о клеточных источниках Р. конечности у земноводных; полагают, что при этом в состав "бластемы", образующейся на промежуточных стадиях Р., входят дедифференцир. клетки костной и мышечной тканей, а также клеточные элементы соединит. ткани, в т.ч. крови. К явлениям Р. близки также др. восстановит. процессы – рубцевание ран, гипертрофия и гиперплазия, однако механизмы Р. и перечисл. процессов разные.

Схема

У растений Р. может происходить на месте утраченной части тела (реституция), напр. поверхность ранения покрывается т.н. раневой перидермой, рана на стволе или ветке зарубцовывается наплывами (каллюсами) или на др. месте (репродукция), напр. при отрезании верхушечного побега усиленно развиваются боковые побеги, весеннее восстановление листьев вместо опавших осенью также естеств. Р. типа репродукции. Но обычно под Р. понимают восстановление лишь насильственно отторженных частей.

Широко распространена в природе Р. отрезками корня, корневища, слоевища, стеблевыми и листовыми черенками, изолир. клетками, отд. протопластами, а у нек-рых водорослей – небольшими участками их многоядерной протоплазмы (симпласта). Р. как биол. приспособление, обеспечивающее зарастание ран, восстановление утрач. органов, а также вегетативное размножение, имеет большое значение для растениеводства, плодоводства, лесоводства, декор. садоводства и т.д. Она даёт материал и для решения ряда теоретич. проблем, в т.ч. проблемы развития организма.

Κренке Н. П., Регенерация растений, М.–Л., 1950; Лиознер Л. Д., Регенерация и развитие, М., 1982; Хэй Э., Регенерация, пер. с англ., М., 1969; Mэттсон П., Регенерация – настоящее и будущее, пер. с англ., М., 1982.