1) Функціональна класифікація процесів відновлення
1.1. Ремонт (Repair)
- Молекулярний рівень
- Виправлення ушкоджень:
- ДНК (BER, NER, MMR)
- білків (шаперони, протеасоми)
- ліпідів та мембран
- Ціль: усунення дефекту без створення нової структури
Приклад: репарація ДНК після УФ-опромінення.
1.2. Регенерація
- Тканинний/органний рівень
- Відновлення початкової структури + функції
- Залучення стовбурових клітин, ніш, імунної інтеграції
Приклади:
- регенерація печінки після часткової резекції
- загоєння епітелію шкіри
1.3. Ремоделювання (Remodeling)
- Адаптивні зміни архітектури тканини після пошкодження або навантаження
- Зміна ECM, ангіогенез, механотрансдукція
Приклади:
- ремоделювання кісток (остеобласти/остеокласти)
- міофібрилярне ремоделювання після тренувань
1.4. Компенсація (Compensation)
- Підтримання функції альтернативними шляхами
- Без повернення вихідної структури
Приклади:
- фіброз при ушкодженні серцевого м’яза
- пластичність нейронних мереж після інсульту
2) Інструментарій оцінки та біомаркери
Біомаркери дають змогу операційно вимірювати стан систем відновлення.
2.1. Репарація ДНК
| Показник | Що оцінює |
|---|---|
| γH2AX | Двоспіральні розриви ДНК |
| Comet assay | Рівень ушкоджень та ефективність ремонту |
| 53BP1/BRCA1 фокуси | Активація шляхів репарації |
| TUNEL | Апоптотичні розриви ДНК |
2.2. Аутофагія
| Показник | Інтерпретація |
|---|---|
| LC3-II / LC3-I | Формування автoфагосом |
| p62/SQSTM1 | Накопичення при дефектній аутофагії |
| ATG5/ATG7 | Активація машинерії аутофагії |
| Лізосомна активність | Кінцевий кліренс |
2.3. Сенесценція
| Показник | Роль |
|---|---|
| p16^INK4a, p21 | Клітинний цикл, блокада |
| SA-β-gal | Класичний фенотип старіння |
| SASP (IL-6, IL-8, MMP) | Прозапальний секретом |
| Telomere length | Проліферативний ресурс |
2.4. Мітохондріальна функція
| Показник | Що вимірює |
|---|---|
| OCR (oxygen consumption rate) | Дихання, OXPHOS |
| ECAR | Гліколіз |
| mtDNA копійність / мутації | Якість мітохондріального пулу |
| ΔΨм (мембранний потенціал) | Цілісність та продукцію АТФ |
| ROS | Окисний стрес |
2.5. Імунологічна резолюція
| Показник | Роль |
|---|---|
| Спеціалізовані медіатори розрішення (SPM): резолвіни, протекторини, марезини | Згортання запалення |
| Макрофагальний профіль (M1/M2) | Перехід від запалення до загоєння |
| Treg (FoxP3+) | Імунна толерантність |
| CRP, IL-6 | Загальний рівень системного запалення |
3) Інтеграція біомаркерів: «паспорти відновлення»
Для повноцінної оцінки використовують панелі:
3.1. Панель «Молекулярний ремонт»
- γH2AX
- LC3-II/LC3-I
- p62
- GSH/GSSG
- mtDNA integrity
3.2. Панель «Регенерація і стовбурові ніші»
- Ki67 (проліферація)
- Sox2/Nanog (стемність)
- VEGF (ангіогенез)
3.3. Панель «Запалення та резолюція»
- SPM (резолвіни)
- CRP
- M1/M2 пропорція
- Treg
4) Функціональні тести
Доповнюють біомаркери:
- OCR / ECAR — мітохондрії
- Flow cytometry — імунний профіль
- Multiphoton imaging — колаген/ECM ремоделювання
- Biomechanics — жорсткість тканин
5) Концепція: «операційні фази + біомаркери»
Можна співставити 4 фази відновлення з показниками:
| Фаза | Основні біомаркери |
|---|---|
| 1. Запуск | NF-κB, p53, цитокіни |
| 2. Елімінація | LC3-II, p62, каспази |
| 3. Реконструкція | Ki67, VEGF, колаген |
| 4. Модернізація | ECM-ремоделювання, механосенсинг (YAP/TAZ) |