levik

All levik bioloogias mõistetakse rakkude paljunemist ja kasvu. Rakud paljunevad rakkude jagunemise kaudu ja kasvavad kasvu teel geneetiliselt ettenähtud suuruse ja kujuga. Inimestel mängib proliferatsioon suurt rolli, eriti embrüonaalses ja kasvufaasis, pärast seda peamiselt hülgatud rakkude täiendamiseks teatud tüüpi kudedes ja paranemisprotsessides.

Mis on levik?

Proliferatsioon on kudede proliferatsiooni kirjeldamiseks kasutatav termin, mis koosneb rakkude mitootilisest jagunemisest ja rakkude kasvust. Rakkude kasvuga kaasneb raku mahu maksimaalne suurenemine vastavalt geenide DNA-sse eelprogrammeeritud suurusele ja kujule. Teatud hormoonid, neurotransmitterid (messenger ained) ja kasvufaktorid pakuvad stiimuleid jagunemiseks.

Täiskasvanu staadiumis ei suuda teatud tüüpi koe- või rakutüübid inimestel enam vohada, s.t enam ei suuda jaguneda ja seega ei paljune enam. See kehtib näiteks suurema osa närvikoe ja enamiku sensoorsete rakkude kohta.

Uuenemisprotsessid toimuvad aga mitut tüüpi kudedes pidevalt, mida tavaliselt võimaldavad proliferatiivsed põhi- või isegi tüvirakud. Inimeste rakkude keskmine vanus varieerub sõltuvalt koe tüübist mõnest tunnist elukestva kestuseni. Näiteks sarvkest uuendab ennast iga 28 päeva tagant. Soole limaskest haldab seda palju kiiremini, nimelt mõne päeva jooksul. Kui erütrotsüüdid, luuüdist vabanevad punased verelibled, uuendavad end iga 120 päeva tagant, elab enamik valgeid vereliblesid vaid mõni päev.

Funktsioon ja ülesanne

Koerakkude proliferatsioonil on suur tähtsus inimese embrüonaalses ja postnataalses arengus. Arvatakse, et sündimisel koosneb meid umbes 5 triljonist rakust. Levimisprotsess suurendab seda arvu täiskasvanutel umbes 60–90 miljardini. Rakkude arv on seega kasvanud kaksteist kuni kuusteist korda. Pärast kasvufaasi lõppu kaotavad mõned rakutüübid võime paljuneda. Teiste rakutüüpide vohamise võime on endiselt piiratud.

Koetüüpide puhul, mille rakud ei saa enam paljuneda, kuid mis peavad end siiski uuendama, kasutab keha sellist tüüpi tüvirakke, mis on sageli juba spetsialiseerunud, st on kaotanud kõikvõimsuse ja saavad kasvada ainult teatud tüüpi kudede rakkudeks. Reprodutseerimise piiratud võimalus on vajalik rakkude uuenemisprotsessi säilitamiseks, mis erinevat tüüpi koes võtab erineva pikkusega aega.

Järelejäänud vohamisvõimet näitab selgelt see, et sekundis sureb umbes 50 miljonit rakku ja need kas taaskasutatakse, lagunevad ja erituvad organismi ainevahetuse kaudu või, nagu naha puhul, kooritakse lihtsalt väljapoole. Rakud, mis pidevalt surevad ja lagunevad organismi ainevahetuse teel, tuleb asendada proliferatsiooniga, et mitte kaotada ühtegi raviainet.

Vigastuste puhul mängib erilist rolli vohamine. Messengainete kontrolli all olev hormoonide ja ensüümide abil toimub proliferatsiooniprotsess vigastuste paranemisjärgus. Kõõluste ja sidemete vahetus läheduses asuvad kahjustamata sidekoe rakud (fibrotsüüdid) rändavad kahjustatud piirkonda ja on võimelised oma protsessidega kokku puutuma ning nende tsütoskeletis olevate kontraktiilsete elementide kaudu kokku tõmbama, nii et Pingutage sidemete või kõõluste rebenenud otsad. Remondimehhanism näitab, et teatud rakkude paljunemisvõimet saab vajadusel uuesti aktiveerida.

1990. aastate keskpaigast on teada, et neurogenees, s.o kesknärvisüsteemi uute närvirakkude moodustumine, on täiskasvanute teatud närvirakkude tüvirakkudes võimalik, mida varem ei peetud võimalikuks. Neuraalsetest tüvirakkudest, mis asuvad hipokampuse piiratud alal, tekivad eellasrakud (eellasrakud), millel on ka võime paljuneda mõne päeva jooksul.

Haigused ja tervisehäired

Haavade paranemise protsessi võib vaadelda näitena asjaolust, et kehal on võime vajadusel rakkude proliferatsiooni võime sisse ja välja lülitada. Tekib küsimus, miks pole seda võimalust igat tüüpi koe korral, nii et haiguse tagajärjel hävinud elundid või õnnetuses kaotatud jäsemed võiksid tagasi kasvada.

Ilmselt on loodus evolutsiooni kaudu tunnistanud, et rakkude piiramatu paljunemisvõime korral oleksid ohud suuremad kui võimalik kasu. Peamine piiramatu levimisvõimega seotud oht on see, et keerulist protsessi ei saa enam kontrollida. See tähendab, et kui rakud on vohamise võime sisse lülitanud, ei reageeri nad enam messenger-ainete, ensüümide ja hormoonide suhtes. Selle tulemuseks oleks rakkude pidurdamatu kasv.

Täpselt nii on kasvajate puhul, mille kudedes toimub pidev kasv, st proliferatsiooni võimet ei saa enam takistada. Peamine erinevus healoomuliste (healoomuliste) ja pahaloomuliste (pahaloomuliste) kasvajate vahel on see, et pahaloomulised kasvajad saavad lisaks oma paljunemisvõimele ka ise toituda, kuna neil on vaskularisatsiooni käigus oma veresoonte võrk ja nad on võimelised metastaaside tekkeks.

Lisaks kontrollimata vohamise võimalusele, mis võib põhjustada väga erineva orientatsiooniga vähi teket, on ka piiratud vohamise võime probleem. Düsfunktsiooni põhjustavad sageli toksiinid ja ravimid, näiteks alkohol ja nikotiin. Näiteks põhjustab krooniline alkoholitarbimine T-lümfotsüütide proliferatsiooni ja diferentseerumise häireid, mis on immuunsussüsteemi oluline osa.