Этапы возникновения и развития жизни
Рассматриваются два этапа: 1-й химической эволюции и 2-й биологической эволюции.
Первый этап нами рассмотрен в статьях Клетка VI и Клетка VII о возникновении жизни. Он включает:
-
Образование агрегатов – длинноцепочечных, относительно стабильных полимеров.
-
Образование клеток.
-
Возникновение размножения, появление РНК и ДНК.
Второй этап включает:
-
Формирование гетеротрофных организмов, т.е. организмов, получающих питательные вещества из среды.
-
Формирование автотрофных организмов, т.е. организмов, способных к самостоятельному синтезу питательных веществ из неорганических соединений.
-
Появление растений, побочным продуктом жизнедеятельности которых был кислород. Появились возможности дыхания.
-
Появление животных и человека.
Организм — это живое существо, состоящее из отдельных клеток и выполняющее определенные функции внутри себя и взаимодействующее с окружающей средой. Ограничим наш обзор человеком.
Коротко о клетках.
В организме взрослого человека насчитывается около 30 триллионов (3×1013) человеческих клеток, и примерно такое же количество бактериальных клеток. Клетки человека классифицированы примерно на 300 типов клеток в зависимости от местоположения и функции в организме.
Список или карту всех клеток человека формировала, например, программа атласа биомолекул человека (HuBMAP), проекту удалось собрать 1551 образец из 17 коллекций. Но на карту был нанесен только 31 из более чем 70 органов человеческого организма.
Типы клеток и количество
Клетки, полученные главным образом из энтодермы (внутри) (35),Клетки, полученные в основном из эктодермы (снаружи) (107),Клетки, полученные главным образом из мезодермы (в середине) (92).
Для успешного функционирования организма в целом необходима отлаженная работа его клеток. Огромную роль практически во всех системах органов играют циклические процессы. Для примера здесь рассмотрим один из таких циклов – цикл Кребса.
Схема цикла кребса
Этот цикл реализуется в клетках животных и растений. Он является основным процессом, обеспечивающим клетку энергией в аэробных условиях. Кроме того, он соединяет воедино различные метаболические пути, поскольку его продукты являются биохимическими предшественниками многих жизненно важных веществ
Цикл Кребса – универсальный внутриклеточный многоступенчатый циклический процесс. Начальная реакция этого цикла – взаимодействие щавелевоуксусной кислоты с уксусной кислотой в форме ацетил-КоА с образованием лимонной кислоты и освобождением КоА. Далее происходит 4 дегидрирования (отщепление водорода) и 2 декарбоксилирования (отщепление СО2). Таким образом, двууглеродный остаток уксусной кислоты распадается с выделением СО2 и водорода.
Студентам для запоминания рекомендуется мнемонический стишок «Памятник Кребсу»
ЩУКу АЦЕТИЛЛИМОНил,но нарЦИСсА КОНь боялся, Он над ним ИЗОЛИМОННо АЛЬФА-КЕТОГЛУТАРался. СУКЦИНИЛся КОЭНЗИМом, НТАРился ФУМАРОВо,ЯБЛОЧек припас на зиму, Обернулся ЩУКой снова.
Здесь последовательно зашифрованы субстраты реакций цикла трикарбоновых кислот:ЩУК (щавелевоуксусная кислота) АЦЕТИЛ-коэнзим А ЛИМОНная кислотаЦИСАКОНитовая кислота, ИЗОЛИМОННая кислота, АЛЬФА-КЕТОГЛУТАРовая кислота.
Схема цикла Кребса
СУКЦИНИЛ-КОЭНЗИМ A, ЯНТАРная кислота, ФУМАРОВая кислота, ЯБЛОЧная кислота, ЩУК (щавелевоуксусная кислота)
Проблема междисциплинарного синтеза знаний о человеке обсуждается давно и широко, но приемлемых описаний возможных путей ее решения, как ни странно, встречается мало.
Физиология (от греч. «физис» – природа) – наука о функциях организма и отдельных его частей. Основная цель изучения организмов заключается в определении и объяснении того, как они функционируют, как адаптируются к различным условиям, включая изменения в окружающей среде.
Функции организма зависят от его видовой принадлежности и включают всебя такие процессы, как метаболизм, рост и развитие, реакцию на измененияокружающей среды, регуляцию внутренней среды, размножение, передачу генов и многие другие
Расшифровка результатов исследований на ВИЧ
Учитывая тот факт, что вирусная нагрузка может естественным образом подниматься и падать, ее показатели не оценивают отдельно от количества CD4. Другими словами – если количество CD4 в норме, а показатели вирусной нагрузки выросли, то это не повод для беспокойства. И наоборот, если вирусная нагрузка увеличивается на фоне снижения уровня CD4, то «пора бить тревогу».
Полученные в ходе исследования вирусной нагрузки результаты расшифровываются следующим образом.
- До 10 000 копий вируса – низкая вирусная нагрузка.
- Свыше 100 000 копий – высокая вирусная нагрузка.
- 0 копий – вируса в организме нет, что считается нормой для здорового человека и указывает на необходимость повторного исследования для ВИЧ-инфицированных пациентов.
Неопределяемая вирусная нагрузка – минимальное количество копий, наличие которых невозможно зафиксировать с помощью выбранного метода исследования.
Таким образом, неопределяемая вирусная нагрузка – это показатель, к которому стремятся все ВИЧ-инфицированные пациенты. Такой результат указывает на то, что вирус в организме есть, но его количество ничтожно мало и на данный момент человеку ничего не угрожает. Одна при этом обязательно необходимо оценить общее состояние иммунной системы. Для этого нужно определить количество CD4+антигенов Т-лимфоцитов. Норма клеток и возможные отклонения приведены в нижеследующей таблице.
Количество CD4 | Возможные действия пациента |
---|---|
1500 – 500 кл/мл | норма |
500 — 350 кл/мл | необходимо начать ВААРТ |
200 кл/мл и ниже | проводят ВААРТ |
Менее 100 кл/мл | проводят ВААРТ и симптоматическую терапию |
Оценивая показатели вирусной нагрузки и CD4 можно сделать достоверное заключение о состоянии здоровья пациента. Если зафиксирована низкая вирусная нагрузка, например, 4000 копий и показатели CD4 в норме, то ВААРТ эффективна. И наоборот – высокая вирусная нагрузка при снижении показателей CD4 свидетельствуют о низкой эффективности лечения.
Классификация CD138 положительных клеток
CD138 (синдекан-1) является поверхностной молекулой, которая экспрессируется на плазматических клетках, таких как плазматические бласты и плазматические клетки. Она играет важную роль в регуляции клеточной адгезии, миграции и ангиогенеза.
CD138 положительные клетки могут быть классифицированы следующим образом:
- Множественная миелома (MM): CD138 является одним из наиболее характерных маркеров для определения множественной миеломы. В MM, плазматические клетки становятся опухолевыми и неконтролируемо размножаются, что приводит к образованию опухоли в костном мозге.
- Плазмоцитарный лимфом (PCL): PCL является редким заболеванием, которое происходит из плазматических бластов. CD138 положительные клетки могут быть обнаружены в крови, костном мозге и других тканях пациента с PCL.
- Monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS): MGUS является предшествующим состоянием множественной миеломы, характеризующимся наличием аномальных моноклональных белков в крови. Некоторые CD138 положительные клетки могут быть обнаружены у пациентов с MGUS, но они находятся в небольшом количестве и не вызывают клинических симптомов.
- Другие опухоли и заболевания: высокий уровень экспрессии CD138 также может быть обнаружен на поверхности клеток некоторых других опухолей, таких как рак желудка и рак груди. Кроме того, CD138 положительные клетки могут быть обнаружены в ряде других заболеваний, таких как ревматоидный артрит и тяжелая хроническая обструктивная болезнь легких.
Классификация CD138 положительных клеток может быть полезной для диагностики и прогнозирования различных заболеваний, а также для выбора оптимального лечения. Дальнейшие исследования помогут лучше понять роль CD138 и его связанных молекул в развитии и прогрессировании этих заболеваний.
Стволовые клетки: потенциал и перспективы исследований
Потенциал стволовых клеток заключается в их способности превращаться в разные типы клеток организма. Это позволяет использовать их для регенерации поврежденных тканей и органов, а также для лечения различных заболеваний. Например, стволовые клетки из костного мозга могут быть использованы для лечения лейкоза, а стволовые клетки из пуповины – для лечения некоторых наследственных заболеваний.
Одна из важных перспектив исследования стволовых клеток – это создание органов и тканей на основе стволовых клеток в лабораторных условиях. Это открывает новые возможности в трансплантации органов и лечении различных заболеваний. Также исследования стволовых клеток позволяют лучше понять механизмы развития организма и возникновение различных заболеваний, что в свою очередь может привести к открытию новых методов лечения.
Однако, исследование стволовых клеток вызывает не только научный интерес, но и этические вопросы. При использовании стволовых клеток, часто возникают споры о том, как получать их и какие границы использования следует устанавливать. Несмотря на это, постепенно расширяются возможности использования стволовых клеток, и они становятся все более важными в медицине и биологии.
Открытие Cd138 позитивных клеток
Исследования показали, что высокое выражение Cd138 свидетельствует о присутствии плазматических клеток, которые являются ключевыми игроками в иммунной системе. Они играют важную роль в противоопухолевой защите, вырабатывая антитела и участвуя в иммунологических реакциях.
Открытие Cd138 позитивных клеток позволяет нам лучше понять механизмы, связанные с развитием и функцией плазматических клеток. Это открывает новые возможности для диагностики и лечения различных заболеваний, связанных с патологиями плазматических клеток.
Одним из основных методов для определения наличия Cd138 позитивных клеток является иммуногистохимическое окрашивание тканей с помощью антител, специфичных для этого маркера. Этот метод позволяет нам определить местоположение и количество Cd138 позитивных клеток в тканях и определить их роль в патологическом процессе.
Преимущества открытия Cd138 позитивных клеток: |
---|
1. Повышение понимания механизмов, связанных с развитием и функцией плазматических клеток. |
2. Возможность более точной диагностики и лечения заболеваний, связанных с патологиями плазматических клеток. |
3. Улучшение противоопухолевой защиты и развитие новых подходов к иммунотерапии. |
Итак, открытие Cd138 позитивных клеток имеет большое значение и предоставляет новые возможности для исследования и применения в медицине. Это направление исследований будет продолжаться, и мы можем ожидать еще большего понимания и применения этого маркера в будущем.
Проверь себя
Задание 1.Какое свойство живого иллюстрирует положительный хемотаксис амебы к питательному субстрату?
- Раздражимость
- Развитие
- Дискретность
- Целостность
Задание 2.Хлорелла — одноклеточная водоросль. С каким уровнем организации у нее совпадает организменный уровень?
- Субклеточным
- Молекулярным
- Клеточным
- Органно-тканевым
Задание 3.Что означает утверждение о том, что организмы дискретны?
- Состоят из дифференцированных клеток
- Наследуют признаки родительских особей
- Размножаются
- Состоят из структурных единиц
Задание 4.Какое свойство живого проявляется при дыхании человека?
- Обмен веществ и энергии
- Раздражимость
- Размножение
- Наследственность
Задание 5.На каком уровне организации жизни происходит межвидовая конкуренция зайца-русака и белки в лесу?
- Организменный
- Популяционно-видовой
- Экосистемный
- Биосферный
Ответы: 1. — 1; 2. — 3; 3. — 4; 4. — 1; 5. — 3.
Типы организации клеток
Среди живых организмов встречаются два типа строения К. — прокариотный и эукариотный. Прокариотные К. характерны для всех бактерий и архей; их размеры невелики (0,1–10 мкм); обычно это единичные, свободноживущие организмы, но некоторые из них могут образовывать колонии из одинаковых К. Они не имеют морфологически выраженного ядра – их геном (нуклеоид) в виде компактно упакованной кольцевой молекулы ДНК (т. н. бактериальной хромосомы) не отделён от цитоплазмы и структурно связан с плазматической мембраной, отграничивающей К.; снаружи прокариотная К. окружена клеточной стенкой (у архей т. н. S-слоями либо оболочкой, сходной с клеточной стенкой грамположительных бактерий); у некоторых прокариот клеточная стенка отсутствует. В цитоплазме (протоплазме) К. имеются вакуоли, многочисл. ферменты, обеспечивающие метаболизм, рибосомы, элементы цитоскелета; в К. могут находиться также и внехромосомные генетич. элементы – ДНК плазмид. Деление прокариотной К. — бинарное (путём образования перегородки), происходит после репликации ДНК.
Схема строения растительной клетки: 1 – плазматическая мембрана; 2 – клеточная стенка; 3 – хлоропласты; 4 – вакуоль; 5 – митохондрия; 6 – лизосома; 7 – гладки…
Эукариотные К. свойственны всем остальным организмам. Они в 10–100 раз крупнее прокариотных; содержат морфологически выраженное ядро, отграниченное от цитоплазмы мембранной ядерной оболочкой и представляющее собой сложную систему, обеспечивающую хранение, воспроизведение и реализацию генетич. информации, содержащейся в линейных молекулах ДНК, заключённых в хромосомах. В цитоплазме, ограниченной плазматич. мембраной, выделяют жидкую плазму (гиалоплазма, или цитозоль), участвующую в промежуточном метаболизме К., а также множество спец. обязательных (наряду с ядром) структурных образований (органелл), каждая из которых выполняет определённые специфич. функции (сходные у разл. эукариотных К.). Рибосомы осуществляют синтез белка, митохондрии обеспечивают К. энергией, пластиды растительных К. (в т. ч. хлоропласты) участвуют в синтезе АТФ и фотосинтезе. Митохондрии и хлоропласты содержат собственный генетич. аппарат, что послужило основанием для возникновения гипотезы симбионтного происхождения эукариотных К. (см. Симбиогенез). Часть органелл, окружённых мембраной , образуют вакуолярную систему. Кроме того, для К. эукариот характерно наличие сети белковых нитей, пронизывающих цитоплазму, — цитоскелет (опорно-двигательная система К.). У К. растений и грибов снаружи плазматич. мембраны расположена клеточная стенка, отсутствующая в К. животных. Обязательным компонентом цитоплазмы К. животных является клеточный центр, в состав которого входит центриоль. Соматические К. эукариот делятся путём митоза, сопровождающегося образованием спец. аппарата деления – клеточного веретена, с помощью которого происходит равномерное распределение хромосом (после их удвоения) строго по двум дочерним клеткам, в которых сохраняется исходный диплоидный набор хромосом. Продолжительность жизни К. от деления до деления составляет клеточный цикл. Половые К. (гаметы) у растений и животных формируются в ходе мейоза (в каждой К. оказывается гаплоидный набор хромосом).
Вопрос-ответ:
Что такое аутофагия?
Аутофагия — это процесс, в котором клетка «самоедает» свои собственные органеллы и белки для восстановления энергии и ресурсов. Этот процесс считается важным для борьбы с различными заболеваниями, в том числе онкологическими.
Какие органеллы помогают клеткам функционировать?
Органеллы клетки — это различные организованные структуры, имеющие свои функциональные назначения. Они могут выполнять функции такие, как синтез белков, пищеварение, утилизация, хранение и транспортировка веществ.
Что такое дифференциация клеток?
Дифференциация — это процесс, в котором непрограммированные клетки преобразуются в специализированные клетки для выполнения конкретных функций в организме. Это происходит благодаря активации определенных генов, которые описывают, как клетки должны функционировать.
Как клетки делятся?
Клетки могут делиться двумя способами: митозом и мейозом. Митоз — это процесс деления, при котором одна клетка превращается в две клетки с одинаковыми хромосомами (в мазке). Мейоз — это процесс деления, при котором клетка превращается в четыре клетки с различными наборами генетической информации (в гаметах).
Как связаны клетки с нашим здоровьем?
Клетки являются основными строительными блоками тканей и органов в нашем организме. Здоровье клеток влияет на общее здоровье организма. Если клетки не функционируют должным образом, это может привести к заболеваниям и даже к раку.
Какие факторы могут повредить клетки?
Клетки могут повреждаться различными факторами, включая курение, ультрафиолетовые лучи, химические вещества, инфекции и многое другое. Если клетки повреждаются, это может привести к различным заболеваниям, в том числе к раку.
Какие технологии используются для изучения клеток?
Для изучения клеток используются различные технологии, включая микроскопию, флуоресцентную микроскопию, цитохимические методы, электронную микроскопию и многое другое. Эти методы позволяют изучать структуру клеток, их функции и взаимодействие с другими клетками и организмами.
Маркерами для определения основных показателей лимфоцитов являются следующие наименования CD-антигенов.
СD3
СD3 маркирует все зрелые субпополяции лимфоцитов. Это основной показатель измерения состояния работы клеточного
иммунитета, так как такие лимфоциты отвечают за поддержание антигенного гомеостаза в организме. Зрелые лимфоциты
разделяются на Т-лимфоциты-киллеры (направление на уничтожение возбудителя) и Т-лимфоциты-хелперы,
Т-лимфоциты-супрессоры (осуществляющие выработку антител).
При изменении общего количества количества t лимфоцитов cd3
в крови наблюдается недостаточности клеточного иммунитета, гиперактивность иммунитета или наличие иммунных
заболеваний. При обычных вирусных заболеваниях т лимфоциты cd3 обычно повышены, но бывают и отклонения. При
болезнях другой природы (или хронических заболеваниях) уровень лимфоцитов может быть как повышенным, так и
пониженным, в зависимости от заболевания.
Поэтому отклонения показателей сд3 т лимфоцитов от нормы помогает диагностировать заболевание, а конкретные
значения количества иммунных клеток помогают оценить степень патологии.
Исследование на cd3 лимфоциты стоит проводить:
- при подозрении дефицита иммунитета;
- для диагностики инфекционных заболеваний;
- чтобы подтвердить наличие патогенных бактериальных и паразитов;
- при наблюдении за раковыми процессами;
- для мониторинга при лимфопролиферативные расстройствах;
- при диагностике и наблюдении за иммунными заболеваниями
СD4
Данный маркер позволяет отследить в крови такие лимфоцитарные клетки, как Т-хелперы. В иммунной системе Т-хелперы
выполняют функцию регуляции и сообщения между другими лимфоцитами.
В ходе исследования Т-лимфоцитов СD-4 определяется число клеток подобного типа. Это позволяет диагностировать
нарушения в производстве антител и реакции иммунитета на внешние раздражители. Анализ CD4 клеток является
решающим в прогнозе течения ВИЧ-инфекции.
СD8
Маркер CD8 определяет Т-лимфоциты, которые называются Т-киллерами. CD8 клетки являются цитотоксическими
лимфоцитами (то есть способные уничтожить другие клетки) и производятся благодаря работе приобретенного
иммунитета. Т-киллеры – наиважнейшие участники иммунного ответа. Однако при возникновении инфекции или опухоли в
организме они также имеют способность видоизменяться, приобретать черты эффекторных клеток и вырабатывать
цитокины и цитолитические ферменты.
Исследования количества СD8 лимфоцитов позволяет диагностировать заболевания, а также спрогнозировать их
дальнейшее течение болезни.
Основными показаниями для исследования являются:
- подозрение на вирусную или бактериальную инфекции;
- наличие аутоиммунных заболеваний и потребность в прогнозировании течения болезни (например, при спиде);
- диагностика онкологии
При определении нормы для cd8 учитывается количество самих лимфоцитов, а также их соотношение с другими видами
Т-клеток. Обычно цитотоксические т лимфоциты повышаются при гиперактивности иммунитета, инфекционных
заболеваниях и патологиях кровеносной системы, а понижаются при аутоиммунных болезнях. Однако, все значения
показателей крайне индивидуальны и должны соотноситься с общей клинической картиной, поэтому расшифровку анализа
может предоставлять только лечащий врач.
CD19
Антиген сd 19 является самым верным маркером B-лимфоцитов. Он определяет клетки гуморального иммунитета и
отвечает за развитие, дифференциацию и активацию всех B-клеток. Поэтому количественная характеристика cd19,
соотнесённая с нормой может дать информацию о состоянии гуморального иммунитета.
Анализ на cd19 обычно назначается для выявления:
- инфекционных заболеваний;
- болезней крови;
- злокачественных опухолей, в особенности, в кровеносной системе;
- нарушений иммунной системы заболеваний
Чаще всего показатели b лимфоциты cd19 повышаются при инфекционных заболеваниях, так как усиливается производство
клеток, способное справиться с болезнью. При наличии других патологий В-лимфоциты обычно снижаются в организме,
однако бывают и обратные случаи.
Перспективы исследований в области Cd138 положительных клеток
Исследования в области Cd138 положительных клеток представляют большой интерес для науки и медицины. Cd138 является поверхностным маркером, который присутствует на клетках плазмоцитов, типа белых кровяных клеток, отвечающих за производство антител.
Одной из перспектив исследований является изучение роли Cd138 положительных клеток в различных заболеваниях. Например, исследования показали, что у пациентов с множественной миеломой (злокачественное новообразование из плазматических клеток) уровень Cd138 положительных клеток может быть выше нормы. Это может свидетельствовать о наличии опухолевого процесса и использоваться для диагностики и мониторинга болезни.
Другим направлением исследований является разработка новых методов терапии, основанных на воздействии на Cd138 положительные клетки. Например, некоторые исследования показывают эффективность применения иммунотерапии, направленной на уничтожение Cd138 положительных клеток, для лечения миеломы. Это открывает перспективы для разработки новых лекарственных препаратов и лечебных подходов.
Также, исследования Cd138 положительных клеток могут привести к расширению знаний о иммунологической системе организма. Изучение функций и особенностей этих клеток может помочь в понимании механизмов иммунного ответа и развития иммунитета.
Важным направлением исследований является также поиск новых методов изоляции и выделения Cd138 положительных клеток. Точная и эффективная изоляция этих клеток является важным шагом для дальнейших исследований и использования их в клинической практике.
Пример методов изоляции Cd138 положительных клеток
Метод
Описание
Иммуномагнитная сепарация
Использование антител, специфичных к Cd138, и магнитных частиц для изоляции клеток
Поточная цитометрия
Использование проточной цитометрии для сортировки и изоляции Cd138 положительных клеток
Иммуноцитохимическая флуоресценция
Использование иммуноцитохимической флуоресценции для определения и изоляции Cd138 положительных клеток
В целом, исследования в области Cd138 положительных клеток имеют большой научный и практический потенциал. Они могут помочь в диагностике и лечении различных заболеваний, а также расширить наше понимание о работе иммунной системы организма.
Эпителиальные клетки: структура и функции
Структурно эпителиальные клетки представляют собой плоские или цилиндрические клетки, которые тесно связаны друг с другом, формируя непрерывный слой. Между клетками находится тонкий слой субэпителиального матрикса, который играет важную роль в обеспечении прочности и упругости эпителия.
Эпителиальные клетки выполняют множество функций. Они защищают внутренние ткани и органы от механических повреждений, инфекций и воздействия вредных веществ. Кроме того, эпителиальные клетки обладают способностью адсорбировать и транспортировать различные вещества. Они играют важную роль в процессах поглощения питательных веществ, фильтрации вредных веществ и вывода отходов из организма.
Кроме того, эпителиальные клетки участвуют в процессе секреции — выделения различных веществ, таких как гормоны, ферменты и слизи. Они также играют важную роль в чувствительности организма, образуя различные рецепторы, способные реагировать на различные стимулы.
В зависимости от своих особенностей, эпителиальные клетки подразделяются на различные типы: плоские, кубические и цилиндрические эпителиальные клетки. Каждый тип клеток выполняет свою особую функцию и находится в определенном органе или ткани.
В заключение, эпителиальные клетки являются важным компонентом эпителиев и выполняют множество разнообразных функций, включая защиту, транспорт, секрецию и чувствительность. Их структура позволяет им обеспечивать эффективное функционирование эпителиев и поддерживать нормальное состояние органов и тканей.
Как можно узнать уровень вирусной нагрузки на организм?
По сути, вирусная нагрузка отображает количество ВИЧ в крови. В то время как количество CD4 клеток демонстрирует состояние иммунной системы. Регулярный мониторинг этих двух показателей позволяет своевременно принимать решения – назначать ВААРТ и корректировать лечение, тем самым сдерживая прогрессирование ВИЧ-инфекции.
Анализ на вирусную нагрузку необходимо делать в следующих случаях.
- При подозрении на ВИЧ-инфекцию.
- При постановке диагноза ВИЧ.
- До начала антиретровирусной терапии – каждые 3-6-12 месяцев.
- Через 1 и 3 месяца после начала ВААРТ и далее каждые 3-4 месяца в ходе ее проведения.
Именно оценивая динамику вирусной нагрузки, лечащий инфекционист может сделать заключение об эффективности лечения и при необходимости корректировать ВААРТ.
Для определения вирусной нагрузки проводятся лабораторные исследования, с применением одного из нижеследующих методов.
- ПЦР (полимеразная цепная реакция) – обнаруживает вирус, начиная с 20 — 40 копий в 1 мл крови.
- Метод разветвленной ДНК – менее чувствительный и обнаруживает большое количество копий.
- NASBA (метод транскрипционной амплификации) – очень чувствительная методика, способная увеличивать белки вируса, для того чтобы определить его количество. Однако в России NASBA пока не получил широкое распространение.
Принципиальное различие методов и степень их чувствительности могут стать причиной недостоверного результата. Поэтому специалисты рекомендуют для определения вирусной нагрузки выбрать какой-нибудь один метод и использовать его на постоянной основе.
Обзор
У организмов, размножающихся половым путем, оплодотворение яйцеклетки спермой вызывает не только расщепление (размножение клеток) зиготы, но также детерминацию клеток (решающую судьбу клеток) и дифференциацию клеток с образованием клеток, выполняющих различные функции. Затем существует трехмерная организация клеток, которые выполняют разные функции, в группы клеток, которые вместе выполняют определенные функции в многоклеточном организме. Сложные механизмы детерминации и дифференцировки клеток ответственны за сложное, но направленное развитие эмбриогенеза.
У человека и других позвоночных животных существует более 200 распознаваемых различных типов клеток (Thomson 2002). Эти специализированные клетки организованы в удивительно разнообразные и сложные структуры, такие как глаз, рука и мозг, каждая из которых способна выполнять множество сложных действий. Всего тело взрослого человека состоит из 100000000000000 клеток.
Существует три основных категории клеток, которые составляют тело млекопитающего: зародышевые клетки (которые дают начало гаметам, таким как сперматозоиды и яйцеклетки), соматические клетки (большинство клеток организма, образующих различные ткани и органы) и стволовые клетки (которые способны делиться на неопределенный срок и давать начало специализированным клеткам). Тем не менее, все структуры тела и различные типы клеток внутри них происходят из одной оплодотворенной яйцеклетки путем дифференцировки.
С точки зрения генетики, почти все клетки организма обладают потенциалом превращаться в целую особь. Однако большинство клеток организма в естественном состоянии не могут работать как зиготные клетки и давать начало новому человеку; аналогично специализированные соматические клетки неспособны развиваться в другие типы клеток. Это ограничение потенциала развития клеток связано с детерминацией клеток, дифференцировкой клеток и клеточной памятью. Таким образом, развитие различных типов клеток, разделение труда между клетками и тканями и направление эмбриогенеза — все это регулируется принципом клеточной детерминации и клеточной дифференцировки.
Дифференциация — это процесс созревания, во время которого клетка становится узнаваемой и специализированной. Во время дифференцировки одни гены включаются или активируются, тогда как другие гены выключаются или инактивируются (NCBI 2004). Этот процесс сложно регламентирован. Внешние стимулы, такие как факторы роста, заставляют клетки дифференцироваться. Дифференциация может включать изменения во многих аспектах физиологии клетки; размер, форма, полярность, метаболическая активность, реакция на сигналы и профили экспрессии генов могут изменяться во время дифференцировки (NCBI 2004). Таким образом, дифференцированные клетки продуцируют и используют специфические белки, характерные для их типа дифференцировки. Например, красные кровяные тельца производят гемоглобин, который помогает транспортировать кислород, а мышечные клетки производят миозин, помогающий сокращению мышц. В результате дифференцированная клетка разовьет определенные структуры и выполнит определенные функции. После дифференцировки эти специализированные клетки (соматические клетки) обычно являются терминальными и неделящимися, хотя некоторые из них могут быть индуцированы к делению после повреждения (Thomson 2002).
Состав клеток
Клетки, основные структурные и функциональные единицы организма, обладают сложной внутренней структурой. Они состоят из множества компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию.
Ядро – одна из главных частей клетки. Оно содержит генетическую информацию, необходимую для работы клетки и передачи наследственности. Ядро представляет собой мембранный органоид, внутри которого находятся хромосомы и ядрышко.
Цитоплазма – гель-подобное вещество, находящееся между ядром и клеточной мембраной. В ней располагаются органоиды – митохондрии, эндоплазматическая сеть, Гольджи-аппарат и другие, каждый из которых отвечает за свои функции в клетке.
Клеточная мембрана – оболочка, окружающая клетку и разделяющая ее внутреннюю среду от внешней. Она состоит из двух слоев фосфолипидов и выполняет ряд важных функций, таких как контроль проницаемости и передача сигналов.
Митохондрии – органоиды, отвечающие за процесс дыхания и получение энергии. Они содержат внутри себя ряд ферментов и происходят окислительные реакции, в результате которых выделяется АТФ – основной источник энергии клетки.
Лизосомы – специализированные органоиды, содержащие различные ферменты для разрушения и переработки внутренних и внешних веществ. Они выполняют функцию утилизации и регуляции работы клетки.
Эндоплазматическая сеть – система мембран, расположенных в цитоплазме клетки, которая выполняет функции транспорта, синтеза и обработки различных веществ, в том числе белков.
Гольджи-аппарат – органоид, ответственный за обработку, упаковку и доставку веществ, синтезируемых в клетке. Он состоит из мембранных пузырьков – везикул, связанных друг с другом.
Рибосомы – специализированные структуры, где происходит синтез белков. Они могут находиться свободно в цитоплазме или присоединены к поверхности эндоплазматической сети.
Цитоскелет – сеть белковых нитей и трубочек, обеспечивающая форму и поддержку клетки, участвуют в передвижении и делеции веществ внутри клетки.
Все компоненты клетки взаимосвязаны и работают в координации, обеспечивая жизнедеятельность организма в целом.
Клетки соединительной ткани
В этой категории мы найдем типы клеток, которые являются частью структурной и соединительной ткани организма.
фибробласты Это крупные клетки, которые отвечают за поддержание всей структуры тела благодаря выработке коллагена.
макрофаги : типы клеток, которые находятся по периферии соединительной ткани, особенно в областях с высоким риском инвазии, таких как вход в организм, с функцией фагоцитирования инородных тел и представления антигенов.
лимфоциты Обычно сгруппированные в лейкоциты или лейкоциты, эти клетки взаимодействуют с антигенами, указанными макрофагами, и отвечают за выработку защитного ответа против него. Именно они генерируют антитела. Они делятся на тип T и B.
моноциты они представляют собой первоначальную форму макрофагов, но, в отличие от них, циркулируют через кровь и не находятся в определенном месте.
эозинофил Они представляют собой класс лейкоцитов, которые генерируют и запасают различные вещества, которые используются для защиты от паразитического вторжения многоклеточного организма.
базофилы : белые кровяные клетки, которые синтезируют и хранят вещества, которые способствуют процессу воспаления, такие как гистамин и гепарин. Отвечает за формирование отеков.
Тучные клетки класс клеток, которые производят и запасают большие количества веществ (включая гистамин и гепарин), которые выделяют их в качестве защитного ответа, помогая другим клеткам иммунной системы.
адипоциты : клетки, которые находятся по всему телу и имеют способность захватывать жиры в основном как запасы энергии.
Хондробласт и хондроциты они отвечают за формирование ткани, которую мы знаем как хрящ. Хондробласты продуцируют хондроциты, которые выполняют функцию выработки необходимых компонентов для формирования хряща.
Остеобласты и остеоциты : клетки, отвечающие за формирование костей, генерацию процесса кальцификации и, следовательно, обусловливание процесса роста и созревания людей. Разница между ними заключается в том, что остеобласт является начальной фазой остеоцита.
Эритроциты Этот тип клеток, также известный как эритроциты, является основным в крови, транспортируя O2 к клеткам и извлекая CO2 в легкие. Они — те, кто дает отличительный цвет крови, содержащий белок гемоглобин.
Тромбоциты или тромбоциты : маленькие клетки, которые активируются, когда кровеносный сосуд поврежден, и его необходимо отремонтировать, чтобы избежать потери крови.