Jakie procesy przyczyniają się do regeneracji narządów?

Procesy przyczyniające się do regeneracji narządów obejmują stymulowanie wzrostu w określonych komórkach. Badając zdolności regeneracyjne niektórych zwierząt, naukowcy lepiej rozumieją, czego potrzebują ludzkie ciała do naprawy lub odrodzenia tkanek. Badania medycyny regeneracyjnej ujawniły rolę cytokin, czynników wzrostu, komórek macierzystych i innych czynników, które odgrywają rolę w regeneracji tkanek.

Od XVIII wieku naukowcy zachwycali się niezwykłą zdolnością niektórych zwierząt do regeneracji komórek. Traszki mogą odrosnąć odciętą kończynę, a salamandry mogą zastąpić brakujący ogon. Niektóre gatunki ryb mogą odrastać uszkodzoną płetwę. Z każdego kawałka rozciętego robaka planaria wyrosnie nowy robak planaria.

Trzy czynniki przyczyniają się do regeneracji narządów u zwierząt. Narządy i inne komórki tkankowe, które normalnie się nie rozmnażają, zrobią to podczas urazu lub choroby. U niektórych zwierząt komórki przekształcają się z jednego rodzaju tkanki w inny. Komórki macierzyste są również zaangażowane w te procesy regeneracyjne. Dla porównania, ludzkie ciała mają zdolność leczenia, choć nie bez blizn.

Po pojawieniu się blizn wzrost komórek zasadniczo ustaje. Naukowcy odkryli sposób hamowania tego procesu poprzez opracowanie substancji zwanej macierzą zewnątrzkomórkową, której jeden typ zawiera tkankę łączną, komórki pęcherza świni i białka. Po nałożeniu na odcięty palec pacjenta substancja zapobiegała bliznowaceniu i wyzwoliła reprodukcję różnych rodzajów komórek na cyfrze. Podobno w ciągu około czterech tygodni pacjent ponownie zwrócił całą część odciętego palca.

Regeneracja narządów zwykle rozpoczyna się od umieszczenia określonych płytek tkankowych wraz z pożywką wzrostową na płytkach Petriego. Tkanka rozwijająca się z komórek jest umieszczana na specjalnie zaprojektowanym fundamencie. W zależności od rodzaju zregenerowanej tkanki, dojrzały wzrost zwykle następuje po około ośmiu tygodniach. Chirurdzy zazwyczaj wszczepiają całą próbkę do ciała pacjenta, w tym rusztowanie fundamentowe. Rusztowanie ogólnie się rozpuszcza, a nowa tkanka funkcjonuje bez możliwości odrzucenia.

Korzystając z tej techniki regeneracji tkanek, lekarze z powodzeniem wyhodowali dziesiątki rodzajów tkanek zwierzęcych i ludzkich. Naczynia krwionośne, tkanka łączna i mięśniowa oraz pęcherze należą do postępów regeneracyjnych, jakie pacjenci otrzymują chirurgicznie. Te laboratoryjnie hodowane zamienniki zaczęły się jako komórki oddane przez samych pacjentów.

Oprócz korzyści wynikających z braku konieczności przyjmowania leków przeciwwymiotowych, naturalna regeneracja narządów zwiększa liczbę opcji dla pacjentów na listach przeszczepów. Liczba pacjentów wymagających narządów od dawcy zwykle przekracza liczbę dostępnych narządów. Postępy w medycynie regeneracyjnej umożliwią pacjentom wyhodowanie własnych części ciała.