Welche Prozesse tragen zur Organregeneration bei?
Zu den Prozessen, die zur Organregeneration beitragen, gehört die Stimulierung des Wachstums in bestimmten Zellen. Durch die Untersuchung der Regenerationsfähigkeiten bestimmter Tiere erhalten die Forscher ein besseres Verständnis dafür, was der menschliche Körper benötigt, um Gewebe zu reparieren oder nachwachsen zu lassen. Regenerative Medizin-Forschung hat die Rolle von Zytokinen, Wachstumsfaktoren, Stammzellen und anderen Faktoren, die bei der Geweberegeneration eine Rolle spielen, aufgedeckt.
Seit dem 18. Jahrhundert staunen Wissenschaftler über die ungewöhnliche Fähigkeit bestimmter Tiere, sich einer Zellregeneration zu unterziehen. Molche können ein abgetrenntes Glied nachwachsen lassen, und Salamander können einen fehlenden Schwanz ersetzen. Einige Fischarten können eine beschädigte Flosse nachwachsen lassen. Aus jedem Stück eines zerlegten Planarienwurms wächst ein neuer Planarienwurm.
Drei Faktoren tragen zur Organregeneration bei Tieren bei. Organ- und andere Gewebezellen, die sich normalerweise nicht vermehren, tun dies bei Verletzungen oder Krankheiten. Bei bestimmten Tieren wandeln sich Zellen von einem Gewebetyp in einen anderen um. An diesen Regenerationsprozessen sind auch Stammzellen beteiligt. Im Vergleich dazu haben menschliche Körper die Fähigkeit zu heilen, wenn auch nicht ohne Narben.
Sobald eine Vernarbung auftritt, hört das Zellwachstum im Allgemeinen auf. Die Forscher entdeckten ein Mittel zur Hemmung dieses Prozesses, indem sie eine Substanz namens extrazelluläre Matrix entwickelten, von denen eine Bindegewebe, Schweineblasenzellen und Proteine enthält. Beim Auftragen auf den abgetrennten Finger eines Patienten verhinderte die Substanz Narbenbildung und löste die Reproduktion verschiedener Zelltypen in der Ziffer aus. In etwa vier Wochen habe der Patient den gesamten Teil des abgetrennten Fingers nachgezogen.
Die Organregeneration beginnt normalerweise damit, dass bestimmte Gewebezellen zusammen mit einem Wachstumsmedium in Petrischalen gegeben werden. Gewebe, das sich aus den Zellen entwickelt, wird auf ein speziell entworfenes Fundament gelegt. Abhängig von der Art des regenerierten Gewebes tritt ein reifes Wachstum normalerweise in ungefähr acht Wochen auf. Chirurgen implantieren normalerweise die gesamte Probe in den Körper des Patienten, einschließlich des Grundgerüsts. Das Gerüst löst sich in der Regel auf und das neue Gewebe funktioniert ohne Abstoßungsmöglichkeit.
Mit dieser Technik zur Geweberegeneration haben Ärzte Dutzende von tierischen und menschlichen Gewebetypen erfolgreich gezüchtet. Blutgefäße, Bindegewebe und Muskelgewebe sowie Blasen gehören zu den regenerativen Fortschritten, die Patienten chirurgisch erhalten. Diese im Labor gezüchteten Ersatzprodukte begannen alle als Zellen, die von den Patienten selbst gespendet wurden.
Neben dem Vorteil, dass keine Antirejektionsmedikamente eingenommen werden müssen, erhöht die natürliche Organregeneration die Anzahl der Optionen für Patienten auf Transplantationslisten. Die Anzahl der Patienten, die gespendete Organe benötigen, übersteigt im Allgemeinen die Anzahl der verfügbaren Organe. Fortschritte in der regenerativen Medizin werden es den Patienten ermöglichen, ihre eigenen Körperteile zu züchten.