Регенерация на лигавици и покривен епител

Лигавиците обграждат много участъци и структури на тялото, включително устата, носа, клепачите, трахеята и белите дробове, стомаха и червата, както и уретерите, уретрата и пикочния мехур. Мукозните мембрани се различават по структура, но всички те имат повърхностен слой епителни клетки върху по-дълбок слой съединителна тъкан. Обикновено епителният слой на мембраната се състои или от стратифициран сквамозен епител (множество слоеве от епителни клетки, горният слой е сплескан), или обикновен колонен епител (слой от колонообразуващи епителни клетки, като клетките са значително по-големи по височина от ширината. Тези видове епителии са особено трудни да издържат на абразия и други форми на увреждане, които са свързани с експозиция на външни фактори. Те също обикновено съдържат клетки, специално пригодени за абсорбция и секреция. Терминът лигавична мембрана произтича от факта, че основната субстанция, отделена от мембраните, е слуз. Основната съставка на слузта е мукополизахарид, наречен муцин.

Епителните клетки на лигавиците, покриващи храносмилателните, дихателните и пикочните пътища, са от лабилен тип и мат висока регенеративна способност. Ето защо след увреждането им те регенерират, като възстановяват не само епителното покритие, но също така и жлезните структури.

Към регенерация на лигавици и покривен епител се отнася:

• регенерация на дефекти в стомашната и чревна лигавици
• регенерация на клетките от трахеалната и бронхиалната лигавици

Стомашно-чревната лигавица има забележителна способност за регенерация. Когато се наруши целостта на повърхностната мукоза, регенерацията зависи от способността на епителните клетки да мигрират и пролиферират. Реституцията е процесът, при който жизнените клетки, граничещи с повредената област, мигрират, за да покрият отпадналата базална мембрана. Този процес е бърз и in vivo може да се осъществи в рамките на 15-60 минути. Изглежда, че е независим от пролиферацията или диференциацията, но зависи от непрекъснатия кръвен поток. В това отношение, няколко фактора на растежа, включително EGF, TGF-алфа и bFGF, показват, че стимулират клетъчната миграция и увеличават кръвния поток.

В допълнение към повторната епителизация, поправянето на по-дълбоко нараняване (ерозии) изисква епителните клетки да запълнят дефекта на лигавицата. TGF-алфа и EGF, които са митогенни за популациите на прогениторни клетки, повишават освобождаването на стомашния муцин, атенюират секрецията на стомашната киселина и в епителните клетъчни монослоеве са показали, че стимулират клетъчната миграция. Експресията както на EGF-R, така и на TGF-алфа бързо се увеличава след увреждане на лигавицата. Тези фактори могат да инхибират секрецията на стомашна киселина чрез паракринни или автокринни механизми, като по този начин намаляват степента на увреждане на лигавицата.

Ерозиите на стомашната и чревна лигавици се възстановяват чрез пълна регенерация, която се осъществява от клетките на ямковия слой и Либеркюновите жлези по пътя на митотично делене. Тези клетки са плурипотентни, с възможности за диференциация към повърхностен тапициращ или абсорбиращ епител и към жлезист епител. От герминативния слой в стомашната лигавица - тоест от дъното на ямките и шийките на жлезите, клетките се придвижват в две посоки:

• по ямките на жлезите - към повърхността
• шийките на жлезите - към дъното

Отначало дефектът се покрива от тънък слой от недиференцирани клетки, които по-късно увеличават обема си и приемат обичайната си форма. При човек процесът на регенерация се осъществява за 4-6 дни. Образуването на нови клетки в лигавицата на тънкото черво става за сметка на герминативните клетки от криптите. В дебелото черво такава роля играят клетките от средната и долна трета на криптите.

Язвата е дълбок дефект в стомашната стена, включващ цялата дебелина на мукозата и проникване през мускулната мукоза. Излекуването на стомашната язва изисква не само клетъчна миграция (реепителизация), но и интензивна клетъчна пролиферация, за да запълни този дълбок лигавичен дефект и да възстанови стомашните жлези. Това се постига чрез пролиферация на клетките от язвата и тяхната миграция в гранулационната тъкан, за да се покрие (ре-епителизира) основата на язвата.

При язвени, дълбоки дефекти в лигавицата на стомашно-чревния тракт не се възстановяват специализираните структури, но се извършва повърхностна реепителизация. Възстановяването протича по-дълго време, тъй като наличието на некротични материи пречи на епителизацията поради липса на адхезия - тоест контакт между епителните клетки и мезенхимните елементи. Язвеният дефект се изпълва от гранулационна тъкан и процесът завършва с образуването на ръбец.

При много от патологичните процеси ямковият и повърхностния епител в стомашната лигавица се заменят от клетки, сходни с тези на червото - наблюдава се метаплазия на епитела. Предполага се, че възникването й се определя от нарушената диференциация на клетките - предшественици.

За клетките от трахеалната и бронхиална лигавици е характерна физиологичната регенерация на лигавици и покривен епител. При увреждане епителните клетки на лигавиците от дихателните пътища регенерират напълно в случай, че е запазена подлежащата базална мембрана. Пролиферацията се осъществява за сметка на безресничести базални клетки, които по-късно могат да се диференцират в ресничести. В случаи на бурна пролиферация може да се стигне до псевдостратификация. Ако е засегнат субепителният слой, развиващата се регенерация е непълна, новообразуваните цилиндрични клетки са без реснички. Понякога се наблюдава разрастване на многослоен плосък епител.