Co je regenerace buněk?
Regenerace buněk je biologickým prvkem všech živých organismů od bakterií po rostliny a obojživelníky až po savce. Jedná se o obnovu, růst nebo obnovu buněk zapojených do zrání, hojení ran, opravy tkání a podobných biologických funkcí. Buněčná regenerace ve své nejextrémnější formě je to, co umožňuje hvězdicím, ploštěm a ještěrkám znovu dorazit zlomené končetiny, ocasy nebo v případě ploštěnců klonovat celé tělesné struktury za účelem reprodukce. Lidé mají určité omezené schopnosti regenerace buněk, které umožňují nahrazení opotřebovaných nebo poškozených tkání.
Zatímco všechny organismy, včetně bakterií, plísní a kvasinek, mají biologickou schopnost regenerovat buňky, proces se v každém organismu liší. Udržování biologické integrity organismu je primárním účelem buněčné regenerace, ačkoli některé organismy také používají regeneraci buněk jako formu asexuální reprodukce. Například kvasinky se šíří a opravují prostřednictvím procesu asexuální regenerace buněk známého jako bunečné buzení. Nová buňka roste, jakmile se k staré buňce připojuje nub, shromažďuje informace o DNA, aby reprodukoval přesnou duplicitní buňku. Po zralosti se nová buňka odlomí a stane se nezávislou na hostitelské buňce, čímž umožní kvasinkám a podobným hubám reprodukovat, růst nebo opravit poškození.
Někteří plazi a obojživelníci mají schopnost komplexní buněčné regenerace, což umožňuje, aby se celé tkáňové struktury opětovně porostly po poškození procesem známým jako autotomie. Pokud dojde k poranění nebo jsou taková stvoření ohrožena predátory, mohou se dospělé buňky uvnitř ocasu, ploutví a dalších přívěsků oddělit od hlavního těla a nechat přívěsek pozadu. V rámci přirozeného biochemického procesu tvora se buňky na okrajích takových poranění promění zpět do kmenových buněk, což umožňuje proces regenerace buněk totožný s počátečním růstem a vývojem ztraceného přívěsku.
U lidí představuje regenerace buněk mírně odlišný proces. Kmenové buňky, generické buněčné stavební bloky, které umožňují embryu, aby nakonec tvořily specifické orgány, tkáně a přívěsky, jsou přítomny pouze in vitro. Jakmile se buňky vyvinou na zralé buňky, nemohou se znovu vrátit ke kmenovým buňkám, jak je vidět u některých plazů a obojživelníků. Zralé mozkové buňky, kožní buňky, nervové buňky a další buněčné klasifikace mohou spíše štěpit a reprodukovat stejné buňky, což omezuje regeneraci buněk u lidí.
I když je regenerace buněk u lidí omezená, hraje důležitou roli při vývoji, hojení a opravách tkání. Buňky u lidí přirozeně umírají rychlostí miliard miliard denně buďto nekrózou, smrtí buněk v důsledku poškození nebo zranění, nebo apoptózou. Apoptóza je forma programované buněčné smrti, která umožňuje buňkám fragmentovat nebo jinak zemřít jako součást normálního biochemického procesu zapojeného do vývoje, růstu a stárnutí. Bez nějaké formy buněčné regenerace by nekróza a apoptóza nakonec vedla k destrukci celých orgánů a tkáňových oblastí. Místo toho regenerace buněk umožňuje tělu růst nové buňky, které nahrazují mrtvé, umírající nebo jinak poškozené buňky rozdělením jedné zdravé buňky do dvou samostatných buněk.
Přestože si lidé zachovávají schopnost regenerovat buňky na základě určitých podmínek, je schopnost zcela regenerovat celé struktury omezena na určité tkáně a orgány, jako jsou játra a kůže. Například mozkové buňky se v průběhu času pomalu regenerují, ale člověk nemohl pomocí regenerace buněk růst nového mozku. Alternativně může lidské tělo regenerovat játra za předpokladu, že alespoň jedna čtvrtina orgánu zůstává neporušená. Stejně tak může pokožka znovu dorůst, aby pokryla velké oblasti poškození, za předpokladu, že zbývá dostatečné procento kůže, z níž se replikují nové buňky.