ОНТОГЕНЕЗ, 2009, том 40, № 2, с. 154-157
РЕЦЕНЗИИ
УДК 591
РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ ДОЛМАТОВА И.Ю., МАШАНОВА B.C. "РЕГЕНЕРАЦИЯ У ГОЛОТУРИЙ". ВЛАДИВОСТОК: ДАЛЬНАУКА, 2007, 211 с.
В 2007 г. в издательстве "Дальнаука" вышла в свет книга И.Ю. Долматова и В.С. Машанова "Регенерация у голотурий". Монография представляет собой богато иллюстрированное, детальное и интересное изложение имеющихся сведений об удивительных и не очень широко известных механизмах регенерации органов и тканей у голотурий (иглокожие). Авторы книги на протяжении многих лет занимаются вопросами регенерации у этих животных, а также проблемой регенерации в целом, что, несомненно, проявилось в высокопрофессиональном изложении накопленных собственных данных и их обобщении наряду с результатами, представленными в иностранных изданиях. Появление книги, посвященной регенера-ционным процессам у голотурий, вносит вклад в решение фундаментальной проблемы восстановления органов и тканей у животных и заполняет пробелы в понимании проявления регенераторных способностей внутри одних и тех же таксономических групп и в эволюционном ряду.
Число монографий, относящихся к проблеме регенерации и вышедших в свет за последние 15 лет на русском языке, - единицы. Это связано не с потерей данного научного направления в стране, но с трудностями финансирования издания монографий. Появление такой книги является очень своевременным, так как именно эти годы ознаменованы общим широким интересом к изучению механизмов и источников регенерации органов и тканей у животных и человека. Кроме того, изучение регенерации у животных, являющихся в ряде стран объектом промысла для дальнейшего их использования в медицине и пищевой промышленности, имеет и существенное прикладное значение.
В книге подход к проблеме и изложение конкретного материала имеют одну очень важную особенность. В лабораториях мира при изучении регенерации исследователи, как правило, используют хорошо разработанные, традиционные объекты - животных конкретных видов, относящихся к разным классам. В результате получаемая информация имеет ограничения и не всегда может быть использована даже в отношении иного вида того же класса животных. Авторы же рецензируемой книги предпринимают попытку понять особенности регенерации в рамках одной группы
(базальной группы вторичноротых животных) -группы иглокожих - и связать эти особенности с размножением, развитием, экологией и жизненным циклом, чтобы выявить закономерности регенерации у таксономически близких животных.
В первой главе книги коротко изложены история изучения регенерации, основные положения ее теории, способы и клеточные источники регенерации - т. е. та основа, без которой авторам было бы затруднительно перейти к рассказу о регенерации у иглокожих в последующих главах. Здесь представляется очень существенным обращение авторов к теоретической базе проблемы регенерации, заложенной отечественными исследователями - Л.Д. Лиознером, Л.В. Полежаевым, Б.П. Токиным и многими другими.
В разделе, посвященном клеточным источникам регенерации, представлены основные их типы - дифференцированные клетки, претерпевающие дедифференцировку, и малодифференциро-ванные клетки. Особенностью авторского отношения к этому вопросу является ограничение роли стволовых клеток в регенерационных процессах. Подчеркивается, что эти клетки могут участвовать в физиологическом обновлении тканей, но в репаративную регенерацию их вклад весьма ограничен. Это, действительно, справедливо для условий регенерации in vivo, однако уже сегодня очевидны успехи в экспериментальной работе по выделению, накоплению, управлению дифферен-цировкой стволовых клеток in vitro и в их успешной трансплантации для восстановления поврежденных тканей.
Во второй главе книги дается не только общая характеристика регенерации у иглокожих, но также описаны особенности этого процесса у разных представителей (морских звезд и ежей, офи-ур, морских лилий). Это раздвигает рамки книги "Регенерация у голотурий" и позволяет узнать о связи скорости регенерации с частотой нападений хищников (офиуры), о роли факторов, продуцируемых нервным кольцом (морские звезды), особенностях кальцификации при регенерации панциря (морские ежи) и многое другое. Следующие главы (3 и 4) рассказывают собственно о голотуриях, их классификации, внутреннем строении, размножении. Здесь становится очевидным, что регенерационные способности голотурий тесно
связаны с эмбриогенезом, бесполым размножением и аутотомией. Действительно, "эволюционным ответом" на повреждающее действие среды и постоянную атаку хищников и, как следствие, способность к аутотомии (отбрасыванию частей тела) могло быть только развитие способности восстанавливать утраченное. Очень интересным является иллюстрированное описание одного из способов аутотомии - процесса эвисцерации, пришедшего на смену поперечных делений при бесполом размножении. Изучению этого очень редкого явления, проявляющегося в освобождении животного от большей части своих внутренностей, посвящены многочисленные работы авторов книги и их коллег. Существенно, что в книге проведен сравнительный анализ этого явления между видами и отрядами голотурий, а также выдвинуто предположение о том, что межвидовые отличия связаны с изменением способности к восстановлению в онтогенезе, однако это только корреляция, а проявление регенерационных способностей зависит от многих обстоятельств, например от способов повреждения. Последнее, к слову, справедливо и для процессов регенерации у позвоночных животных.
Во всех последующих главах, посвященных разным системам органов, дана краткая характеристика микроанатомии и морфологии на клеточном и субклеточном уровнях. Основная часть фактического материала получена авторами во время работы в лаборатории сравнительной цитологии Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН. Сделано это на очень высоком уровне, а книгу можно считать подведением итогов многолетнего кропотливого труда, являющегося ступенью к исследованиям с помощью новых современных технологий.
При обсуждении проявления регенерационных способностей у голотурий авторы подчеркивают ведущую роль аквафарингеального комплекса - орального комплекса органов, куда входит нервное кольцо. Строению этой структуры и ее регенерации у голотурий отведена глава 6. Подробно, с использованием данных гистологии, сканирующей и электронной микроскопии описана морфология стадий регенерации, ее способы и источники. Совокупность данных позволяет авторам утверждать, что в восстановлении этой ключевой структуры участвуют только дедиффе-ренцирующиеся, мигрирующие от места повреждения и вступающие в пролиферативную фазу клетки. Изложение процесса регенерации пищеварительной системы у голотурий (глава 7) предваряет информация о ее строении. После аутотомии или эвисцерации животные стоят перед необходимостью восстановить пищеварительную трубку, ее эпителиальные слои. В книге собраны многочисленные детали регенерации кишечной трубки у разных видов голотурий после различ-
ных естественных и искусственных повреждений, а также на разных этапах онтогенетического развития. Внимание к многочисленным деталям является здесь и в дальнейшем изложении отличительной чертой исследований авторов книги. Это позволяет для данного и других регенерирующих органов поставить непростые вопросы о клеточных источниках, классифицировать способы восстановления и говорить об эволюционных аспектах регенерации у иглокожих.
Подробное описание регенерации, изученной с помощью совокупности морфологических методов, дано для мышечной системы голотурий (глава 8). Так же как и для других систем, приведено ее строение и способы восстановления отделов, рассказано о регенерации мышечной системы у ювенильных особей и взрослых голотурий. Отмечено, что регенерация у молодых животных сходна с процессом миогенеза в развитии, но у взрослых может иметь место процесс трансдифферен-цировки клеток целомического эпителия, что необычно, но предварительно подтверждено как иммунохимическими, так и радиоавтографическими исследованиями. При регенерации мышц у голотурий обнаружено явление полиплоидии. Таким образом, в регенерации мышечной системы у этих животных работают механизмы, выявляемые и у позвоночных. Эти параллели очень интересны и наводят на мысль о раннем эволюционном формировании основных способов регенерации и их относительном разнообразии.
Регенерация нервной системы голотурий, представленной радиальными нервными тяжами и окологлоточным нервным кольцом, исследована в меньшей степени (глава 9). Однако и здесь можно заметить сходство с механизмами регенерации ЦНС и сенсорных систем у позвоночных. В частности это - предполагаемая роль в качестве источника восстановления "поддерживающих клеток", напоминающих радиальную глию, т.е. клеточную популяцию, потенции которой к пролиферации и дедифференцировке активно изучаются в настоящее время у амфибий и птиц. В конце книги, однако, указано, что свойством понижения уровня дифференцировки, пролиферации и трансформации обладают также нейроны нервной системы голотурий. Если это так, то это -редчайший пример, требующий дополнительных исследований и уточнений. Здесь, как и в других разделах книги, сомнения авторов в отношении некоторых клеток - источников регенерации могут быть разрешены только при использовании специфических иммунохимических и молекулярных маркеров клеточной дифференцировки. Очевидно, эта работа ждет авторов в дальнейшем, а, возможно, уже начата.
Дыхательная система голотурий (главы 10-11) представлена водными легкими и способна к ре-
156
ГРИГОРЯН
генерации благодаря активной пролиферации клеток стенки клоаки. При высокой пролифера-тивной активности этих клеток не происходит формирования малодифференцированной бластемы. Здесь, как и для большинства других органов голотурий, регенерация осуществляется благодаря процессам морфоллаксиса и эпиморфоза. Способны к регенерации и кювьеровы трубочки - отростки легких, служащие защитой голотурий. При опасности или экспериментальной стимуляции они выбрасываются через клоаку, но затем регенерируют. В книге
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.