No visa cilvēka ķermeņa sastāv ūdens un ķīmisko komponentu savienojums. Svarīgi celtniecības elementi ir šūnas, tā sauktās ķermeņa sveces. Diferencētu šūnu kolekcija veido audus, šūnām veicot līdzīgus uzdevumus kā pašiem audiem, lai nodrošinātu ķermeņa procesus un izveidotu orgāniem nepieciešamo celtniecības materiālu. Kopumā lielākā daļa ķermeņa šūnu ir sagrupētas audos, veidojot, piemēram, muskuļu un nervu audus. Pretstatā tam ir dzimumšūnas. Tie neveido audus.
Kas ir audi?
Parasti audi ir funkcionāla vienība, kas sastāv no šūnām, kas ļauj veidot augstākus hierarhijas līmeņus, piemēram, orgānus. Īpaši šūnu augšanai ir nozīmīga šūnu kopējā organizācija audos, jo šūnas kopīgā darbībā reaģē atšķirīgi nekā atsevišķa šūna.
Anatomija un struktūra
Visā organismā ir vairāki audu veidi, kurus var iedalīt četrās galvenajās grupās. Āda audi, ko sauc arī par epitēlija audiem, aizņem ārējās un iekšējās virsmas. Atbalstot vai saistaudi tur orgāni, kauli ķermeņa daļas un savieno tās. Starpposma vietas ir aizpildītas, ieskaitot taukaudi, kaulu vai skrimslis. Jauni audi asinis un šeit veidojas arī brīvās šūnas. Muskuļu audi ir atbildīgi par aktīvu kustību, un nervu audus izmanto, lai izveidotu šūnas, kas uztur smadzenes, muguras smadzenes un nervi strādā. Limfa un asinis var pieskaitīt arī pie pamata audiem. Pat orgāni sastāv no starpposma un funkcionāliem audiem. Dažādu veidu audi parasti darbojas kopā orgānu konstrukcijā. Muskuļi sastāv no saistaudiem un muskuļu audiem, āda sastāv no saistaudiem un epitēlija audiem. Dažādi audu veidi ir atšķirīgi pēc šūnu sienas sastāva, satura un formas. Augos, jo vairāk audu tipu tam ir, jo labāk tas pielāgojas videi. Augi sastāv no diviem dažādiem audu veidiem. Ja embrija šūnas ir spējīgas dalīties, mēs runājam par veidojošajiem audiem; ja šūnas nav spējīgas dalīties, mēs runājam par pastāvīgiem audiem. Tam savukārt ir zemes audi, kas sastāv no parenhīmas, kolenhīmas (dzīvo šūnu un šūnu sieniņu audu stiprināšana, kas spēj pagarināties) un sklerenhīmas (atmirušo šūnu un sabiezējušo šūnu sieniņu audu stiprināšana), gala audiem, kas sastāv no epidermas un peridermas, un vadošie audi, kas savukārt sastāv no ksilēma un flīma.
Funkcija un uzdevumi
Tiek saukts audu pētījums un izmeklēšana histoloģija. Precīzi audu veidošanās mehānismi tiek lielā mērā analizēti un nav pilnībā izprasti. Histoloģija 18. gadsimta beigās dibināja anatomists un fiziologs Ksavjers Bičats, kurš cilvēka organismā atklāja dažādus audu veidus un tomēr spēja aprakstīt divdesmit vienu no tiem bez mikroskopa priekšrocībām. Viņš pats nodzīvoja tikai trīsdesmit gadus un nomira tuberkuloze. Pat šodien, histoloģija pārbauda audu paraugus. Tos gaismas mikroskopā aplūko kā mikroskopiskas un iekrāsotas audu sekcijas. No tā var noteikt agrīnas diagnozes, piemēram, par labdabīgiem un ļaundabīgiem audzējiem vai vielmaiņas slimībām, kuras pēc tam var savlaicīgi ārstēt. Īpaši medicīnā jāpārbauda visi noņemtie audi. Secinājumi ir īpaši svarīgi, ja runa ir par audu izmaiņu ļaundabīgumu.
Slimības
Savukārt patoloģiskās izmaiņas audos pēta histopatoloģija. Šī lauka izcelsme meklējama Johannesā Müllerā, kurš 1838. gadā rakstīja par vēzis, cita starpā. Faktiskais dibinātājs bija vācu ārsts Rūdolfs Virhovs. Histopatoloģija pieder patoloģijas jomai un nodarbojas ar patoloģisko fizisko izmaiņu mikroskopisko, smalko audu aspektu. Uzdevums ir dažādu orgānu audu paraugu analīze, lai precīzi novērtētu un diagnosticētu. Arī šeit tiek izmantotas iekrāsotās audu daļas, kuras patologs īpaši pārbauda, lai veiktu izmaiņas. Attēlveidošanu mikroskopā uzlabo molekulārā bioloģija un bioķīmiskās metodes. No šī, piemērots terapija, prognoze un reakcija uz narkotikas var atvasināt. Cilvēka audi jo īpaši ir pakļauti izmaiņām un izraisa dažādus vēža veidus, piemēram āda vēzis. Tagad ir iespējams izveidot mākslīgos audus. Piemēram, tas jau ir bijis iespējams augt cilvēka muskulis, izmantojot muskuļu prekursoru šūnas. Lai arī šūnas jau bija ārpus cilmes šūnu stadijas, tās vēl nevarēja saukt par muskuļu šūnām. No tām izveidojās muskuļu šķiedras. Medicīnā pētnieki pašlaik mēģina atjaunot bojātos orgānus. Bioloģiskie audi, piemēram, āda vai skrimslis tiek izmantoti dziedināšanas procesā, un tos var arī mākslīgi audzēt, ja audu zudums ir pārāk liels. Tas tiek darīts, izmantojot tā saukto TE - audu inženieriju, jumta terminu mākslīgo audu ražošanai, kultivējot cilvēka šūnas, kur veseli orgāni vai to daļas tiek rekonstruēti no cilvēka šūnām. Tie palīdz atjaunot vai pilnībā aizstāt slimos audus, saglabāt, atjaunot vai vienkārši uzlabot audu darbību. TE šūnas, kas izņemtas no donora organisma, tiek pavairotas laboratorijā. To var izdarīt kā šūnu steigu caur divdimensiju vai trīsdimensiju šūnu sastatnēm, kuras pēc tam tiek pārstādītas atpakaļ slimajos audos. Tas atjauno audu funkciju. Tāpēc audu kultivēšana ir problemātiska, jo ir jānodrošina, lai šūnas saglabātu savu specifisko funkcionalitāti. Kuģi, piemēram, jāspēj izveidot salveti. Tas ir panākts, piemēram, audzējot diferencētas šūnas asinis kuģi, ādas un skrimslis audi. Pētījumi tiek veikti arī ar audu aizstājējiem, piemēram, no cita cilvēka vai dzīvnieka. TE ir guvusi panākumus ar viena veida šūnu audiem, piemēram, skrimšļa audiem.
