Регенерация частей тела

Некоторые организмы обладают способностью заново отращивать целые части и органы. Известны, например, деревья, которые вырастают из одной веточки. У саламандр отрастают утерянные конечности. У ящериц восстанавливается хвост, который по весу составляет почти четвертую часть тела. Морские звезды могут потерять половину своего тела и снова восстановить недостающие части.

Но у людей способность регенерировать поврежденные ткани чрезвычайно ограничена. Мы можем заново отрастить небольшую частичку печени, щитовидной железы, кости, селезенки, кожи и восстановить объем крови, но для этого необходимо, чтобы сохранилась большая часть исходной ткани. У болей низко организованных животных, вроде саламандр, конечность может регенерировать даже в тех случаях, когда она потеряна полностью. Если бы человек, подобно саламандрам, ящерицам и другим рептилиям, был способен заново отращивать утраченные части организма, отпала бы всякая надобность в пересадках.

У крыс примерно такая же ограниченная способность к регенерации, как у людей. В своих удивительных экспериментах Роберт Беккер, профессор-ортопед из Медицинского центра штата Нью-Йорк, сумел добиться у крыс восстановления части ампутированных конечностей. Вживляя в культи электроды и постоянно пропуская через ткани электрический ток, ученый добился того, что у подопытных животных восстанавливалась значительная часть конечностей.

Как же он к этому пришел? Давно известно, что вокруг тела человека и животных имеется слабое электрическое поле, возникающее в результате постоянной электрической активности нервов при прохождении импульсов и сокращении мышц. Когда Беккер в начале 60-х годов начал изучать электрическое поле, окружающее саламандр, он заметил, что поле претерпевает определенные изменения при ампутации конечности и при ее регенерации и что можно измерить силу и знак соответствующих зарядов. Но когда он приступил к опытам над крысами, то обнаружил, что изменения в электрическом поле, окружающем крысу после ампутации конечности, отличаются от изменений в электрическом поле саламандры. Беккер решил, что крысы, возможно, не обладают способностью к регенерации просто потому, что у них не возникают необходимые изменения электрического потенциала. Тогда он стал вживлять электроды и воспроизводить в электрическом поле крысы такие же изменения, какие наблюдались у саламандр. Таким путем ему удалось добиться регенерации части конечностей у крыс.

Хотя до сих пор не производились опыты по регенерации конечностей у человека с помощью электродов, некоторые исследования позволяют полагать, что под действием электрической стимуляции заживление может происходить быстрее. Ученые лаборатории ортопедических исследований Колумбийского университета обнаружили, что, помещая электроды на область перелома и подавая на них низкочастотные электрические импульсы, можно ускорить срастание кости. В некоторых случаях кости срастались вдвое быстрее обычного. В настоящее время Беккер проводит серию экспериментов ка сердце, применяя электроды в качестве средства, способствующего восстановлению поврежденного органа.

Еще одно интересное наблюдение принадлежит англичанке Синтии Иллингворт из детской больницы в Шеффилде. Она обнаружила, что у ребенка примерно до одиннадцатилетнего возраста палец, поврежденный не далее первой фаланги, может регенерировать без всякого медицинского вмешательства. У одного пятилетнего мальчугана вырос заново весь кончик пальца: кость, ноготь и кожа - при полном отсутствии специального лечения. Это позволяет, предположить, что если регенерирующим фактором является некое химическое вещество, которое мы теряем с возрастом, то, возможно, биохимикам удастся отыскать нужное сочетание химических веществ, которое вырабатывается у детей и отсутствует у взрослых. Дэн Нейфелд из Университета имени Джорджа Вашингтона, работающий над проблемой химической стимуляции восстановления конечностей, убежден, что такая регенерация возможна. "Обладает ли человек способностью к регенерации? - спрашивает он. - Я уверен, что обладает". И добавляет: "Если бы я в это не верил, я бы бросил свои эксперименты".

С первых попыток, относящихся к концу 40-х годов, трансплантация прошла долгий путь. Сейчас пересадки почек и роговицы стали обычными операциями, и в настоящее время пересадку почек успешно переносит большинство больных. И все же многие виды трансплантации до сих пор находятся в стадии эксперимента. Это один из передовых рубежей медицины. С каждой успешной пересадкой почки ученые все больше узнают о том, как действует иммунная система, как организм учится принимать чужеродные белки и при этом борется с болезнями. Близится время, когда мы получим ценные результаты и при других операциях по пересадке.

Однако проблемы отторжения и трудности хранения органов таковы, что пересадки органов благотворны далеко не для всех. У тех, кто не может рассчитывать на пересадку, остается другая надежда, и эта надежда - новая технология бионики.