Человеку также свойственна регенерация, только её принцип несколько отличается от животных. Этот процесс мы можем наблюдать, к примеру, когда растут волосы, при заживлении порезов, незначительных ожогов, ран, то есть когда идёт процесс образования новых структур взамен погибших в результате повреждения. Медики давно заметили, что печень обладает способностью к частичной регенерации. Однако почему не регенерируют целые органы, например конечности, до сих пор остаётся вопросом. Природа, очевидно, поэтапно раскрывает свои секреты. Вначале долгое время считалось, что этим удивительным свойством восстановления обладают только два вида клеток в организме человека — это клетки крови и печени. Многие из вас, наверное, слышали о так называемых стволовых клетках (или камбиальных клетках (лат. cambium — обмен, смена)). Это клетки, которые входят в состав обновляющихся тканей животных и человека. У позвоночных они обнаружены, например, в эпителиальной, кроветворной, костной тканях. При соответствующих условиях они обеспечивают для организма обновление, а также пополнение новыми клетками при гибели старых. Сейчас специалисты, изучая ДНК, пытаются выяснить, каким образом можно заставить человеческий организм «запустить» программы по репарации органов. Напомню, что молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) — это высокополимерное соединение, в котором хранится генетический код, являющийся основой наследственности. Процесс изучения идёт не так быстро, как хотелось бы. Но с другой стороны это и правильно, поскольку организм человека устроен слишком сложно и поспешные выводы, тем более на современном этапе развития медицины, могут привести к большой беде, к примеру иммунному сдвигу, генетической мутации и так далее.
Процесс регенерации может происходить на разных уровнях организации: на системном, органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном. Действие совершается путём прямого и непрямого деления клеток, внутриклеточных органелл и их размножения. Важную роль в данном процессе, в частности в регенерации соединительной ткани, играют клетки фибробласты и их разновидности (хондробласты, остеобласты, кератобласты и другие). Напомню, что греч. blastos означает росток, зародыш, побег и является частью сложных слов, указывающей на отношение к зародышу, ростку, растущей клетке, ткани. Не менее важно при регенерации — как протекают процессы пролиферации. Пролиферация (от лат. proles — «отпрыск, потомство» и ferre — «нести») — разрастание ткани животного или растительного организма путём новообразования и размножения клеток. Она может быть физиологической (например при процессах естественной физиологической регенерации) и патологической (например при процессах развитии опухоли).
В медицине различают физиологическую, репаративную (восстановительную) и патологическую регенерацию. Под физиологической регенерацией подразумевается непрерывное обновление структур (например процесс клеточного, внутриклеточного обновления, наружного слоя кожи и так далее). Особо хочу обратить ваше внимание на репаративную регенерацию. За счёт репаративной (восстановительной) регенерации происходит восстановление тканей при травмах, процессах дегенерации и других патологических состояниях, сопровождающихся массовой гибелью клеток. В основе репаративной регенерации лежат те же механизмы, что и при физиологической. Разница лишь в интенсивности их проявлений. То есть, другими словами, репаративная регенерация — это естественная реакция организма на повреждение, которая характеризуется усилением физиологических механизмов воспроизведения специфических тканевых элементов того или иного органа.
Различают полную и неполную регенерацию. Полная регенерация (реституция) — это когда в процессе репаративной регенерации утраченная часть замещается равноценной, специализированной тканью. Неполная регенерация (субституция) — это когда на месте дефекта разрастается неспециализированная соединительная ткань, которая в дальнейшем подвергается рубцеванию (заживление посредством рубцевания). Слово субституция (от лат. substitutio — «подстановка») означает замещение одного другим, обычно функционально сходным. Бывает и такое, что при неполной регенерации функция восстанавливается за счёт интенсивного новообразования ткани (аналогичной погибшей) в неповреждённой части органа. Данный процесс новообразования происходит либо путём усиленного размножения клеток, либо за счёт внутриклеточной регенерации, а именно восстановления субклеточных структур при постоянном числе клеток (сердечная мышца, нервная ткань).
Учёные выяснили, что эффективность процесса регенерации определяется условиями, в которых протекает данный процесс. Ослабить, усилить или качественно изменить процесс регенерации могут разнообразные факторы: особенности обмена веществ, возраст, питание (трофика), состояние нервной и эндокринной систем, интенсивность кровообращения в повреждённой ткани, сопутствующие заболевания, общее состояние организма и так далее. В отдельных случаях по разным причинам процессы репаративной регенерации могут протекать вяло и приобретать затяжной характер или вообще качественно извращаться. Это может привести к патологической регенерации. Она проявляется, к примеру, в виде нарушения срастания переломов костей (при отсутствии совмещения обломков разрастается хрящевая ткань, образуя ложный сустав), длительно незаживающих язв, избыточного разрастания тканей или перехода одного типа ткани в другой (на месте глубоких ожогов может быть разрастание плотной соединительной рубцовой ткани) и так далее.
Человеческий организм уникален и по своей организации и сложности происходящих в нём процессов. На протяжении всей его жизни в нём постоянно происходят процессы восстановления и обновления. Физиологическая и репаративная регенерации играют важную роль, являются, по сути, структурной основой всего разнообразия проявлений жизнедеятельности организма как в норме, так и в патологии. Полагать, что у человека несовершенны механизмы регенерации, было бы грубейшей ошибкой. Просто на сегодняшний день они недостаточно изучены. В течение каждого дня в клетках организма человека происходит множество повреждений ДНК. Если бы они вовремя не устранялись, благодаря репарации, последствия были бы весьма печальны. Природа продумала все детали данного процесса до мелочей. В клетке существуют системы репарации ДНК, так называемые ферментативные механизмы, которые обнаруживают и соответственно исправляют возникшие повреждения. Если же данные системы по какой-либо причине сами повреждаются или накапливаются повреждения ДНК, то включается механизм программированной и регулируемой гибели клеток — апоптоз (от греч. apoptosis — отпадающий; листопад). Таким образом, уничтожаются клетки, завершившие свою роль, а также клетки, размножение которых может быть весьма опасным для организма (могут привести к развитию раковой опухоли). Но если случаются такие повреждения клеток, в результате которых нарушаются функции аппарата апоптоза, то развивается некроз (омертвение клеток, сопровождающееся необратимым прекращением их функций). При данном процессе клетка разрушается, и её содержимое оказывается в межклеточном матриксе, где происходит химическая реакция разложения этого вещества водой при участии полимеров повреждённой клетки, а также соседних клеток и межклеточного матрикса. Воспаление, как таковое, вызывают как раз продукты распадающихся клеток. На основе подобного обновления (репарации) органов на клеточном и внутриклеточном уровне обеспечивается возможность обширного диапазона приспособительных механизмов и функциональной активности в меняющихся условиях среды, а также восстановление и компенсация функций, нарушенных в результате действия различных патогенных факторов. Обновление внутриклеточных структур является универсальной формой регенерации, которая присуща всем без исключения органам человека.
На тот момент, когда я начал научно-исследовательскую работу, посвящённую детальному (экспериментальному, клиническому) изучению каждой стадии развития дегенеративно-дистрофического процесса в межпозвонковых дисках и соответственно выработке принципов и методов целенаправленного лечебного воздействия на межпозвонковый диск, было уже известно немало сведений о патологических процессах, происходящих в диске. Например, по результатам предварительных морфологических, биохимических (гистохимических) исследований было установлено, что уровень физиологической регенерации в ткани межпозвонковых дисков слишком мал за счёт малоклеточности самих хондроцитов и хондробластов. Напомню, что хондроциты — это зрелые клетки фиброзного кольца и пульпозного ядра межпозвонкового диска, образующиеся из хондробластов, а хондробласты — это молодые клетки хрящевой ткани, образующиеся при обновлении данной ткани, активно формирующие межклеточное вещество (о них уже упоминалось в главах «Межпозвонковый диск», «Начало развития остеохондроза»). Хондроциты способны к длительному существованию, а также функционированию только лишь в оптимальных условиях окружения малоизменяющимся межклеточным матриксом. Так вот, количество клеточных элементов фиброзного кольца в наружных его отделах составляет до 500 клеток на 1 мм2 среза ткани. Однако их число резко падает к зоне перехода в пульпозное ядро — до 40 клеток на 1 мм2 плоскости среза. Иными словами, пульпозное ядро, на клетки которого возлагается основная ответственность по регенерации межпозвонкового диска, является одной из самых малоклеточных тканей организма. К тому же небольшое число хондроцитов в единице объёма ткани не может противодействовать повышенному износу основного вещества, следовательно, при чрезмерной постоянной нагрузке это может спровоцировать развитие патологии. Возникает вопрос: как создать условия для активной регенерации компонентов основного вещества дегенерирующего межпозвонкового диска, чтобы полноценно восстановить диск и его функции? Экспериментальное использование различных препаратов, стимулирующих регенерацию клеток межпозвонкового диска (в том числе и их внутридисковое введение, вплоть до очищенных стволовых клеток), положительных результатов не принесло и поставленную задачу не решило.
