Вещества, регулирующие рост и дифференцировку клеток

К таким факторам относится ряд веществ принадлежащей к группе цитокинов. Цитокины представляют собой регуляторные пептиды, продуцируемые клетками организма. К системе цитокинов в настоящее время относят около 200 индивидуальных полипептидных веществ. Все они имеют ряд общих биохимических и функциональных характеристик, среди которых важнейшими считаются следующие: плейотропность и взаимозаменяемость биологического действия, отсутствие антигенной специфичности, проведение сигнала путем взаимодействия со специфическими клеточными рецепторами, формирование цитокиновой сети. В связи с этим цитокины могут быть выделены в новую самостоятельную систему регуляции функций организма, существующую наряду с нервной и гормональной регуляцией. Спектр воздействия цитокинов широк, они оказывают провоспалительные, противовоспалительные, противовирусные и другие виды эффектов, среди которых есть место и воздействиям провоцирующим рост и диффренцировку различных видов клеток. Цитокины с данным типом действия можно объединить в отдельную группу факторов роста.

Факторы роста — полипептиды с молекулярной массой 5−50 кДа, объединенные в группу трофических регуляторных субстанций. Подобно гормонам, эти факторы обладают широким спектром биологического действия на многие клетки — стимулируют или ингибируют митогенез, хемотаксис, дифференцировку. В отличие от гормонов, факторы роста, как правило, продуцируются неспециализированными клетками, находящимися во всех тканях, и обладают эндокринным, паракринным и аутокринным действием. Эндокринные факторы вырабатываются и транспортируются к удаленным клеткам-мишеням через кровоток. Достигая своей «цели», они взаимодействуют со специализированными высокоаффинными рецепторами клеток-мишеней. Паракринные факторы отличаются тем, что распространяются путем диффузии. Рецепторы клеток-мишеней обычно расположены вблизи клеток-продуцентов. Аутокринные факторы оказывают воздействие на клетки, являющиеся непосредственным источником этих факторов. Большинство полипептидных факторов роста действует по паракринному или аутокринному типу. Однако отдельные факторы, такие как инсулиноподобный фактор роста (IGF) способны оказывать эндокринное действие.

Среди данной группы соединений можно выделить следующие:

• 1. Факторы роста гемопоэтических клеток (фактор стволовых клеток, эритропоэтин, тромбопоэтин) — стимулируют пролиферацию и дифференцировку различных типов клеток предшественников в костном мозге, активизируют кроветворение.
• 2. Семейство эпидермального ростового фактора — стимуляция пролиферации и роста клеток эпидермальных тканей.
• 3. Семейство инсулиноподобных ростовых факторов — стимуляция пролиферации разного типа клеток.

А так же некоторые другие, функции подсеместв которых являются более смешанными и индуцируют не только рост и дифференцировку клеток.

К веществам регулирующим регенерацию тканей относятся кейлонывещества, которые обратимо ингибируют клеточное деление, регулируя количество активно делящихся стволовых клеток. Таким образом данные вещества являются антагонистами вышеупомянутым. Философия взаимодействия кейлонов и цитокинов следующая. Низкодифференцированные клетки, способные к делению, способны также и к синтезу факторов роста, которые действуют на эти же низкодифференцированные клетки (через рецепторы на клеточной мембране и вторичные посредники), заставляя их делиться еще интенсивнее. Зрелые же клетки способны к синтезу других веществ, кейлонов, являющихся ингибиторами клеточного деления. Они так же действуют на низкодифференцированные клетки, но уже блокируя их деление и стимулируя дифференцировку.

Таким образом, если в ткани существует достаточное количество зрелых клеток, то количество выделяемых факторов роста и кейлонов уравновешивает друг друга и пул способных к делению клеток остается постоянным. В результате повреждения ткани (особенно наглядно это можно представить на ткани эпидермиса и их придатков волос). Зрелые клетки не выделяют достаточного количества кейлонов, их ингибирующего влияния не хватает, и клетки начинают делиться. Чем больше и чаще повреждение, тем большее количество клеток пролиферирует. Это происходит до того момента, пока нормальное количество зрелых клеток не восстановится. Таким образом, соотношение выработки кейлонов и факторов способствующих росту регулирует количество и пропорции клеток в органе, восстанавливая статус-кво при нарушении данных пропорций.

Помимо факторов вырабатываемых клетками и влияющими аутокринно и паракринно (и только в редких случаях эндокринно — ИФР), есть вещества влияющие на регенераторные функции органов и тканей дистантно через кровеносное русло (эндокринный путь воздействия). В роли данных факторов выступают некоторые гормоны — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Среди примеров можно привести действие фолликулстимулирующего гормона на пролиферацию сперматогоний у мужчин и клеток фолликулов в яичниках женщин, действие соматотропина на пролиферацию клеток в зонах роста трубчатых костей.