Рецепт по выращиванию зуба
Как же быть, если уникальной способностью восстанавливать свои клетки обладают лишь некоторые органы и ткани, да и то при определенных условиях? У земноводных регенерация происходит за счет того, что процесс клеточной специализации поворачивается вспять и дифференцированные, выполняющие определенную функцию клетки становятся стволовыми.
Подобный механизм возможен и в человеческом организме, и иногда он происходит. Но клетки такого происхождения сразу же уничтожаются иммунной системой, а если не уничтожаются, то из них образуется раковая опухоль.
Значит, выхода нет? На помощь приходит современная медицина. Например, из пуповины новорожденных детей, которая при рождении отрезается, собирают драгоценные капли крови. Они богаты стволовыми клетками. Из них делают препараты, которые в случае необходимости можно ввести для активизации процессов регенерации. Сейчас даже создаются банки стволовых клеток детей, полученных из пуповинной крови во время рождения. Если кому-то из детей, чья кровь хранится в этом банке, понадобятся стволовые клетки для излечения от тяжелой травмы или болезни, их можно ввести ему и таким образом спасти жизнь. В настоящее время ученые-медики уже научились регенерировать женские половые органы: яичник, матку и их части.
Исследователи считают, что в скором будущем возможно будет таким методом лечить несрастающиеся переломы. Например, если между двумя частями кости руки отсутствует большой фрагмент, который был разрушен, в ход могут быть пущены стволовые клетки. Они достроят недостающий участок кости и спасут руку от ампутации. Некоторые специалисты уже научились, используя искусственный каркас и посаженные на него стволовые клетки, создавать биопротез кости.
На искусственных матрицах ученые-медики уже способны выращивать роговицу глаза, сухожилия, участки кожи, необходимые для лечения ожогов.
Есть надежды на то, что стволовые клетки можно будет использовать и в стоматологии. Американские исследователи под руководством Доминика де Паола вырастили из стволовых клеток поросенка зуб. Причем вырастили они его в челюсти крысы. Первоначально зуб никак «не хотел» расти. Просто пересаженные в челюсть стволовые клетки не давали эффекта. Тогда из биополимера был создан каркас зуба, по которому и начался рост. В результате в челюсти крысы вырос зуб поросенка. А что если подобное «биопротезирование» через несколько лет станет постоянно практикующимся приемом в стоматологии? Больше не нужно будет делать протезы зубов и иметь во рту мертвые зубы.
Есть и другой прием. Стволовые клетки не пересаживаются больному, а из них в лаборатории создается культура клеток, необходимая в каждом определенном случае. Так, больным, перенесшим инсульт головного мозга, в место поражения нервной ткани была введена культура нейронов, созданных из стволовых клеток раковой опухоли. В результате у исследуемых больных наблюдалось восстановление утерянных функций, и ухудшения ни у кого из них не последовало.
В настоящий момент из стволовых клеток ученые умеют не только выращивать отдельные клетки и ткани, но даже целые органы (не говоря уже об овечках).
Но можно попробовать исцеление больного и совсем другим путем. Ученые обнаружили, что некоторые вещества находятся в строго определенных органах. Это было выяснено при помощи меченых радиоактивных изотопов. Таким образом, помощь тому или иному органу можно направлять адресно.
Происходит это следующим образом. Биомолекулы (они называются органопрепаратами), способствующие регенерации, вводятся в организм больного человека. Они направляются именно в тот орган, где обычно находятся и которому в данный момент нужна помощь. Затем в этом органе активизируется развитие стволовых клеток, а метаболизм специализированных клеток нормализуется.
Перспективы использования препаратов стволовых клеток, выращенных «в пробирке» органов и органопрепаратов заманчивы. Но всё же пока все методы регенерации находятся на стадии эксперимента. Стволовые клетки могут спасти человеку жизнь, но могут и привести к образованию раковых опухолей. Как добиться гарантии того, что стволовые клетки не выйдут из-под контроля, – основная научная проблема современных исследований.
Почти сказочный теремок
Вот прошел по улице человек – всего лишь один представитель вида Homo sapiens. А на самом деле по улице проследовал настоящий «многоквартирный дом» с миллионами жильцов. Кто же живёт в этом волшебном теремке? Неужто человек заражен таким числом паразитических червей или других паразитов? Нет, «ходячим общежитием» является любой здоровый человек. Правда, становится он таковым не с самого рождения.
Человек заселен множеством микроорганизмов, в основном одноклеточных. Их по меньшей мере в десять раз больше, чем собственно клеток тела. Микроорганизмы обитают на поверхности кожи, в ротовой полости, в глазах, мочеполовых и дыхательных путях, в пищеварительном тракте.
В кишечнике человека живут всевозможные бактерии, грибы (например, дрожжевые), простейшие (например, амебы). Причем многие из них (не менее 90 %) могут жить исключительно в бескислородных условиях. Больше всего симбиотических простейших находится в толстом кишечнике – около 500 видов, совсем немного – в тонком. Эти организмы не просто распрекрасно живут в кишечнике человека, питаясь той пищей, которая в него попадает, но и приносят несомненную пользу. Причем делают не одно полезное дело, а несколько. Прежде всего, симбиотические микроорганизмы помогают человеку переваривать пищу. Они защищают человека от вредоносных гостей – болезнетворных бактерий и вирусов, которые вызывают тяжелые заболевания. Если бы не симбиотические организмы, которых ещё называют симбиотической, или кишечной, флорой, мы болели бы всякими кишечными инфекциями гораздо больше. Помимо этого бактерии дезактивируют различные токсические вещества, вырабатываемые патогенными собратьями и поступающие в организм с пищей. Например, амины (в том числе вызывающий аллергию гистамин), нитраты, фенолы, пестициды, лекарственные средства, соли тяжелых металлов и различные органические токсины.
Кроме того, микроорганизмы выделяют биологически активные вещества, полезные для организма человека, например, витамины группы В и К. Эти малюсенькие квартиранты улучшают иммунитет человека. И кишечнику, видимо, живется с этой флорой неплохо, так как она ещё нормализует сокращательные движения кишечника, или перистальтику. Очень важную роль играют друзья-симбионты и в обмене желчных кислот.
Так кто же все-таки живет в нашем кишечнике? Все микроорганизмы нашего кишечника можно разделить на несколько групп. В первую входят главные наши друзья и помощники – бифидобактерии (например, бифидобактериум, некоторые виды клостридиума и эубактериума), лактобациллы (например, лактобациллюс) и пропионовокислые бактерии (например, пропионибактериум). Есть среди преобладающих симбионтов и очень сомнительные «друзья». Это бактероиды (например, фузобактериум). В благоприятных условиях они – «друзья», но чуть что меняется, они первые вызывают воспалительные болезни, например аппендицит.
