Regeneracja

Co to jest regeneracja? Co warto wiedzieć na jej temat? Co ona daje? Na te i na wiele innych pytań, postaram się odpowiedzieć w tym artykule.

W biologii, regeneracja jest procesem odnowy, odbudowy i wzrostu, który sprawia, że genomy, komórek, organizmów i ekosystemów reagują na konkretne uszkodzenia. Każdy gatunek jest zdolny do regeneracji, od bakterii po ludzi. Niestety, w zależności od gatunku – regeneracja będzię się znacząco różnić. Regeneracja może być pełna, gdy nowa tkanka jest taka sama jak tkanka utracona, lub niekompletna, gdzie po martwiczej tkance dochodzi do zwłóknienia. Na najbardziej podstawowym poziomie w regeneracji pośredniczą procesy molekularne regulacji genów. Regeneracja w biologii, jednak odnosi się głównie do morfogenetycznych procesów, które charakteryzują się fenotypową plastycznością z cech pozwalających organizmów wielokomórkowych do naprawy i utrzymania integralności swoich fizjologicznych i morfologicznych stanach. Powyżej poziomu genetycznego regeneracja jest zasadniczo regulowana przez bezpłciowe procesy komórkowe. Regeneracja różni się od reprodukcji. Na przykład hydra wykonuje regenerację, ale rozmnaża się metodą pączkowania. A to jest znacząca różnica

Hydra i planarian flatworm dawna służył jako organizmy modelowe dla swoich wysoce adaptacyjnych zdolności regeneracyjnych. Po zranieniu ich komórki zostają aktywowane i przywracają narządy do ich wcześniejszego stanu. Caudata (salamandry i traszki), jedno zamówienie z ogoniastych płazów , to prawdopodobnie najlepsza grupa kręgowców w regeneracji, ze względu na ich zdolność do regeneracji kończyn, ogony szczęk, oczu i różnych struktur wewnętrznych. Regeneracja narządów jest powszechną i szeroko rozpowszechnioną zdolnością adaptacyjną wśród stworzeń metazojskich. W powiązanym kontekście niektóre zwierzęta są w stanie rozmnażać się bezpłciowo poprzez fragmentację, pączkowanie lub rozszczepienie. Na przykład planarny rodzic zwęża się, rozszczepia na środku i każda połowa generuje nowy koniec, tworząc dwa klony oryginału. To jest bardzo interesująca forma rozmnażania się. Można wręcz powiedzieć, że gdyby nie regeneracja, to ten (oraz wiele podobnych) gatunek nie mógłby dzisiaj istnieć.

Echinodermy (takie jak gwiazda morska), raki, wiele gadów i płazów wykazują niezwykłe przykłady regeneracji tkanek. Na przykład przypadek autotomii służy jako funkcja obronna, ponieważ zwierzę odłącza kończynę lub ogon, aby uniknąć schwytania. Po autotomizacji kończyny lub ogona komórki zaczynają działać, a tkanki się regenerują. W niektórych przypadkach zrzucona kończyna może sama zregenerować nową osobę. Ograniczona regeneracja kończyn występuje u większości ryb i salamandrów, a regeneracja ogonów odbywa się u larwalnych żab i ropuch (ale nie u dorosłych). Cała kończyna salamandry lub trytona będzie odrastać po amputacji. U gadów chelonianie, krokodyle i węże nie są w stanie zregenerować utraconych części, ale wiele (nie wszystkie) rodzajów jaszczurek, gekonów i legwanów posiada zdolności regeneracyjne w wysokim stopniu. Zwykle polega to na upuszczeniu części ogona i zregenerowaniu jej w ramach mechanizmu obronnego. Podczas ucieczki przed drapieżnikiem, jeśli drapieżnik złapie ogon, rozłączy się.

Powiązany proces biologiczny, który często wymaga regeneracji kończyn, znany jest jako autotomia.

Jak wygląda regeneracja u ludzi?

Aktualnie badane jest odrastanie utraconych tkanek lub narządów w ludzkim ciele. Niektóre tkanki, takie jak skóra, odrastają dość łatwo; inni uważali, że mają niewielką lub żadną zdolność do regeneracji, ale trwające badania sugerują, że istnieje nadzieja na różne tkanki i narządy. Narządy ludzkie, które zostały zregenerowane, obejmują pęcherz, pochwę i penisa.

Jednak ludzie mają ograniczoną zdolność do regeneracji, która występuje w odpowiedzi na obrażenia. Jedną z najczęściej badanych odpowiedzi regeneracyjnych u ludzi występuje przerost wątroby po uszkodzeniu wątroby. Na przykład przywraca się pierwotną masę wątroby w bezpośredniej proporcji do ilości wątroby usuniętej po częściowej hepatektomii co wskazuje, że sygnały z organizmu dokładnie regulują masę wątroby, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie, aż do osiągnięcia pożądanej masy. Ta odpowiedź jest uważana za regenerację komórkową (formę przerostu kompensacyjnego), w której funkcja i masa wątroby jest regenerowana poprzez namnażanie istniejących dojrzałych komórek wątroby (głównie hepatocytów), ale dokładna morfologia wątroby nie zostaje odzyskana. Proces ten jest napędzany przez czynniki wzrostu i szlaki regulowane przez cytokiny. Normalna sekwencja stanu zapalnego i regeneracji nie działa dokładnie w przypadku raka. W szczególności stymulacja komórek przez cytokiny prowadzi do ekspresji genów, które zmieniają funkcje komórkowe i hamują odpowiedź immunologiczną.

Innym przykładem regeneracji u ludzi jest regeneracja opuszku palca, która występuje po amputacji paliczka dystalnego do łożyska paznokcia (szczególnie u dzieci) i regeneracji żeber, która występuje po osteotomii w leczeniu skoliozy (choć zwykle regeneracja jest tylko częściowa i może to potrwać do 1 roku).

Jeszcze innym przykładem regeneracji u ludzi jest regeneracja nasieniowodów, która następuje po wazektomii i która powoduje niepowodzenie wazektomii.

Przewiń do góry