Советские исследования в области регенерации

По числу работ и глубине охвата проблемы исследо­вания советских ученых в области регенерации в последние годы непрерывно расширялись, и весьма вероятно, указанная тенденция сохранится и в буду­щем. Поэтому для нас представляет большой интерес ознакомление с развивающимися в СССР направле­ниями в изучении регенерации, как с частью плано­мерно организованной государственной программы научных исследований.

ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕГЕНЕРАЦИИ В СССР

В исследованиях по регенерации в СССР в послед­нее время максимальное внимание уделяется тем аспектам восстановительного роста, которые могут иметь самое непосредственное применение в меди­цине. Советские исследователи изучают явления, свя­занные с восстановлением костей, печени и мышечной ткани позвоночных, с надеждой, что более глубокое понимание механизмов этих процессов поможет найти условия для стимуляции восстановительной способ­ности тех тканей и органов, в которых она обычно выражена слабо. В ряде основных областей такой подход оказался весьма результативным, прекрасным примером чему являются исследования по регенера­ции черепа.

РЕГЕНЕРАЦИЯ ЧЕРЕПА

Используя в своих экспериментах собак, советские исследователи создали уникальный метод, с помощью которого они индуцировали регенерацию черепа. У подопытных животных удаляли участок черепа пло­щадью примерно десять квадратных сантиметров, избегая при этом повреждения мозговых оболочек, находящихся непосредственно под костной тканью. Часть образовавшихся в черепе пустот заполняли похожим на опилки материалом, полученным путем механического размельчения кусочков черепа или костей конечности от других животных. В тех слу­чаях, когда костный наполнитель не применялся, густоты постепенно заполнялись мягкой фиброзной тканью, на что уходило от двух до шести месяцев. При использовании же «опилок» череп полностью восстанавливался за год.

В чем состоит специфическая роль подобного кост­ного наполнителя? Для ответа на этот вопрос живот­ных исследовали в различные периоды послеопера­ционного времени. В течение первой недели наблю­далось постепенное рассасывание костных «опилок» и закладывание по всей поверхности изъятого участ­ка черепа маленьких островков костных клеток. Через несколько месяцев в зоне операции можно было видеть существенное количество новообразован­ной костной ткани, хотя она не была похожа на материал, из которого обычно построен череп. Это образование напоминало своеобразную «губку», со­стоящую из больших костных островков, отделенных друг от друга и от остальной ткани черепа мягкой фиброзной тканью с большим количеством кровенос­ных сосудов. Вполне логично предположить, что продукты распада костных «опилок» каким-то обра­зом стимулировали превращение фиброзных клеток в костные. На протяжении года образовавшиеся костные островки сливались, и вся оперированная зона заполнялась костью более или менее обычной структуры, регенерирующая ткань плотно срасталась с окружающими костями черепа по всему периметру иссечения.

Следующая серия экспериментов была посвящена разработке методики, позволяющей неопределенно долгое время сохранять полученные фрагменты кости до их использования. После испытания ряда методик советские ученые пришли к выводу, что пригодные для восстановительной хирургии костные наполнители можно сохранять, если заморозить их в смеси твердой углекислоты (сухого льда) и спирта при —78 °С и затем хранить при —40 °С. Подвергнутые подобному замораживанию, костные «опилки» спо­собствуют регенерации черепа лишь чуть хуже све­жей костной ткани.

При нейрохирургических операциях нередко возни­кает необходимость в удалении больших участков черепной коробки. Поскольку костная ткань черепа человека тоже не регенерирует в естественных условиях, эксперименты по использованию костных наполнителей и их консервации могут иметь сущест­венное клиническое значение. Советские исследовате­ли недавно сообщили о предварительных успешных результатах применения данной методики для восста­новления дефектов черепа у человека.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ, НАНЕСЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫМ ОБЛУЧЕНИЕМ

Другая область изучения регенерации, которой уде­ляется первенствующее внимание в советских медико-биологических исследованиях, относится к влиянию радиоактивного облучения на клетки организма. Несмотря на преимущественное внимание к медицин­ским аспектам исследований, основная часть этих экспериментов проводится на млекопитающих; в дан­ном случае в качестве экспериментальных животных используются аксолотли — личиночная форма сала­мандр, способная регенерировать свои конечности в нормальных условиях. Давно известно, что при обра­ботке конечности саламандр определенной дозой рентгеновского облучения способность к регенерации полностью утрачивается. Заживление раны наступает, но после этого выявляются лишь незначительные признаки клеточной дедифференцировки и всех по­следующих этапов нормального процесса восстановле­ния конечности.

Несколько лет назад советские исследователи впервые сообщили о некотором успехе, полученном при попытках восстановить регенерационную способ­ность после облучения. Облученные культи аксолот­лей в течение пяти дней подвергали механическому раздражению: захватывали и раздавливали пинце­том их внутренние ткани. Такое воздействие сопро­вождалось полной регенерацией конечностей у 40— 50% аксолотлей, что указывало на обратимость эф­фекта облучения. Механическая травма вызывала дедифференцировку облученных клеток, что приво­дило к наступлению всех последующих фаз нормаль­ного регенерационного процесса.

Сходного эффекта удалось добиться позднее с помощью биохимических методов, целью которых было: во-первых, точно выявить вызванные облуче­нием изменения, проходящие на молекулярном уровне, и попытаться предотвратить влияние таких изменений на ход регенерации; и, во-вторых, введя животным определенные препараты, сделать эффект облучения обратимым и заставить клетки культи функциониро­вать по обычному регенерационному «плану». Прак­тическое значение подобных исследований очевидно. Возможность поражения отдельных тканей или орга­нов ионизирующим излучением в настоящее время достаточно реальна для лиц ряда профессий, а также для больных, подвергающихся радиотерапии. К со­жалению, пока еще отсутствуют реальные способы обеспечить нормальную функцию тех или иных по­раженных в результате облучения клеток. Советские исследователи надеются, что в ближайшем будущем подобную ситуацию удастся изменить.

СВЯЗИ СОВЕТСКИХ УЧЕНЫХ С УЧЕНЫМИ ДРУГИХ СТРАН

В последние годы в крупных городах СССР со­стоялся ряд международных конгрессов и конферен­ций, в программу которых входило много тем, касающихся различных аспектов регенерации. Приме­рами могут служить IX Международный конгресс анатомов И Ленинграде (1970 г.) и IXМеждународ­ная эмбриологическая конференция в Москве (1969 г.). На указанных международных форумах происходил оживленный обмен научной информацией, обсужда­лись планы будущих исследований. Хотя во время конференций докладчики говорили, как правило, на своем родном языке, аудитории были оборудованы системами, обеспечивавшими каждому участнику возможность слушать синхронный перевод на англий­ском или русском языке. Во время частных бесед ученым помогал штат специальных переводчиков. Иностранные участники съездов и конференций имели возможность посетить советские учебные и научно-исследовательские институты и непосредственно озна­комиться с их работой. Подобная форма обращения оказалась взаимно полезной как для хозяев, так и для гостей перечисленных форумов.

Связь между советскими исследователями и их зарубежными коллегами значительно расширилась за счет специальных программ научного обмена; одной из них является программа совместных иссле­дований Академии Наук СССР и Национальной Ака­демии Наук США. В рамках указанной программы отдельные американские и советские ученые получили возможность поработать в течение определенного времени в лабораториях стран—участниц данного соглашения. Участники программы считают весьма ценным ее осуществление и надеются, что при под­держке правительств обеих стран в ближайшем буду­щем удастся получить интересные результаты.