Hvad er celleregenerering?

Celleregenerering er et biologisk træk ved alle levende organismer fra bakterier til planter og padder til pattedyr. Det er handlingen med fornyelse, vækst eller restaurering af celler involveret i modning, sårheling, vævsreparation og lignende biologiske funktioner. Cellulær regenerering i sin mest ekstreme form er det, der gør det muligt for søstjerner, fladeorme og firben at gendanne brudte lemmer, haler, eller i tilfælde af fladeorme, klone hele kropsstrukturer med henblik på reproduktion. Mennesker har visse begrænsede cellulære regenereringsevner, der muliggør udskiftning af slidt eller beskadiget væv.

Mens alle organismer, inklusive bakterier, svampe og gær, har den biologiske evne til at regenerere celler, er processen anderledes i hver organisme. Opretholdelse af en organismes biologiske integritet er det primære formål med cellulær regenerering, skønt nogle organismer også bruger cellefornyelse som en form for aseksuel reproduktion. For eksempel formerer gæren sig og reparerer den gennem en aseksuel cellegenerationsproces, kendt som celleknoppende. En ny celle vokser som en knude bundet til en gammel celle og indsamler DNA-information for at gengive en nøjagtig duplikatcelle. Ved modenhed bryder den nye celle ud og bliver uafhængig af dens værtscelle, hvilket giver gær og lignende svampe mulighed for at reproducere, vokse eller reparere skader.

Visse krybdyr og amfibier har mulighed for kompleks cellulær regenerering, hvilket tillader, at hele vævsstrukturer vokser tilbage efter skader gennem en proces, der kaldes autotomi. Når der opstår en skade, eller sådanne væsener er i fare fra rovdyr, kan voksne celler i haler, finner og andre vedhæng adskille sig fra hovedlegemet og efterlade vedhæng efter. Som en del af væsningens naturlige biokemiske proces morpherer celler i kanterne af sådanne skader tilbage i stamceller, hvilket muliggør en cellegenerationsproces, der er identisk med den oprindelige vækst og udvikling af den mistede vedhæng.

Hos mennesker udgør cellegenerering en lidt anden proces. Stamceller, de generiske cellulære byggesten, der tillader et embryo til sidst at danne specifikke organer, væv og vedhæng, findes kun in vitro. Når cellerne udvikler sig til modne celler, kan de ikke vende tilbage til stamceller, som det ses i visse krybdyr og amfibier. Snarere kan modne hjerneceller, hudceller, nerveceller og andre cellulære klassifikationer kun splitte og reproducere lignende celler, hvilket således begrænser cellegenerering hos mennesker.

Selvom det er begrænset, spiller cellegenerering hos mennesker en vigtig rolle i udvikling, heling og vævsreparation. Celler hos mennesker dør naturligvis med en hastighed på milliarder pr. Dag på grund af enten nekrose, cellernes død på grund af skade eller skade eller gennem apoptose. Apoptose er en form for programmeret celledød, der tillader celler at fragmentere eller på anden måde dø som en del af den normale biokemiske proces involveret i udvikling, vækst og aldring. Uden en form for cellegenerering ville nekrose og apoptose i sidste ende resultere i ødelæggelse af hele organer og vævsregioner. I stedet tillader cellegenerering kroppen at vokse nye celler til erstatning for døde, døende eller på anden måde beskadigede celler ved at opdele en enkelt sund celle i to separate celler.

Selvom mennesker bevarer evnen til at regenerere celler baseret på visse betingelser, er evnen til at regenerere hele strukturer fuldstændigt begrænset til visse væv og organer såsom leveren og huden. Hjerneceller regenererer for eksempel langsomt over tid, men et menneske kunne ikke vokse en ny hjerne gennem celleregenerering. Alternativt kan den menneskelige krop regenerere leveren, forudsat at mindst en fjerdedel af organet forbliver intakt. Ligeledes kan huden vokse tilbage til dækning af store skadeområder, forudsat at der er en tilstrækkelig procentdel af huden tilbage til at replikere nye celler.