Wat is celregeneratie?
Celregeneratie is een biologisch kenmerk van alle levende organismen, van bacteriën tot planten en amfibieën tot zoogdieren. Het is de handeling van vernieuwing, groei of herstel van cellen die betrokken zijn bij rijping, wondgenezing, weefselherstel en soortgelijke biologische functies. Cellulaire regeneratie in zijn meest extreme vorm is wat het mogelijk maakt dat zeesterren, platwormen en hagedissen gebroken ledematen, staarten teruggroeien of, in het geval van platwormen, hele lichaamsstructuren klonen met het oog op reproductie. Mensen hebben bepaalde beperkte mogelijkheden voor cellulaire regeneratie waarmee versleten of beschadigde weefsels kunnen worden vervangen.
Hoewel alle organismen, inclusief bacteriën, schimmels en gisten, het biologische vermogen hebben om cellen te regenereren, presenteert het proces zich in elk organisme anders. Het behoud van de biologische integriteit van een organisme is het primaire doel van cellulaire regeneratie, hoewel sommige organismen ook celregeneratie gebruiken als een vorm van aseksuele reproductie. Gist verspreidt zich bijvoorbeeld en herstelt zichzelf via een aseksueel celregeneratieproces dat bekend staat als celontluiking. Een nieuwe cel groeit als een kern aan een oude cel, die DNA-informatie verzamelt om een exacte dubbele cel te reproduceren. Na volwassenheid breekt de nieuwe cel af en wordt onafhankelijk van zijn gastheercel, waardoor gist en soortgelijke schimmels zich kunnen voortplanten, kunnen groeien of repareren.
Bepaalde reptielen en amfibieën hebben het vermogen tot complexe cellulaire regeneratie, waardoor hele weefselstructuren na schade opnieuw groeien door een proces dat bekend staat als autotomie. Wanneer een verwonding optreedt of dergelijke wezens in gevaar zijn door roofdieren, kunnen volwassen cellen in staarten, vinnen en andere aanhangsels loskomen van het hoofdlichaam, waardoor het aanhangsel achterblijft. Als onderdeel van het natuurlijke biochemische proces van het wezen veranderen cellen aan de randen van dergelijke verwondingen terug in stamcellen, waardoor een celregeneratieproces mogelijk wordt dat identiek is aan de initiële groei en ontwikkeling van het verloren aanhangsel.
Bij mensen presenteert celregeneratie een iets ander proces. Stamcellen, de generieke cellulaire bouwstenen waarmee een embryo uiteindelijk specifieke organen, weefsels en aanhangsels kan vormen, zijn alleen in vitro aanwezig. Zodra cellen zich ontwikkelen tot volwassen cellen, kunnen ze niet meer terugkeren naar stamcellen, zoals te zien in bepaalde reptielen en amfibieën. Integendeel, volwassen hersencellen, huidcellen, zenuwcellen en andere cellulaire classificaties kunnen zich alleen splitsen en reproduceren als cellen, waardoor de celregeneratie bij mensen wordt beperkt.
Hoewel beperkt, speelt celregeneratie bij de mens een belangrijke rol bij ontwikkeling, genezing en weefselherstel. Cellen in mensen sterven van nature met een snelheid van miljarden per dag als gevolg van necrose, de dood van cellen als gevolg van schade of letsel, of door apoptose. Apoptose is een vorm van geprogrammeerde cellulaire dood waarmee cellen kunnen fragmenteren of anderszins sterven als onderdeel van het normale biochemische proces dat betrokken is bij ontwikkeling, groei en veroudering. Zonder enige vorm van celregeneratie zouden necrose en apoptose uiteindelijk resulteren in de vernietiging van hele organen en weefselgebieden. In plaats daarvan stelt celregeneratie het lichaam in staat nieuwe cellen te laten groeien om dode, stervende of anderszins beschadigde cellen te vervangen door een enkele gezonde cel in twee afzonderlijke cellen te splitsen.
Hoewel mensen het vermogen behouden om cellen te regenereren op basis van bepaalde omstandigheden, is het vermogen om volledige structuren volledig te regenereren beperkt tot bepaalde weefsels en organen zoals de lever en de huid. Hersencellen regenereren bijvoorbeeld langzaam in de tijd, maar een mens kan geen nieuwe hersenen laten groeien door celregeneratie. Als alternatief kan het menselijk lichaam de lever regenereren, op voorwaarde dat ten minste een kwart van het orgaan intact blijft. Evenzo kan de huid opnieuw groeien om grote gebieden van schade te bedekken, op voorwaarde dat er een voldoende percentage huid over is om nieuwe cellen te repliceren.