Regenerering (återhämtning) är förmågan hos levande organismer att återställa skadade vävnader över tiden , och ibland hela förlorade organ . Regenerering kallas också restaurering av en hel organism från dess artificiellt separerade fragment (till exempel restaurering av en hydra från ett litet fragment av kroppen eller dissocierade celler). Hos protister kan regenerering visa sig i restaurering av förlorade organeller eller celldelar.
Regenerering som inträffar vid skada eller förlust av något organ eller en del av kroppen kallas reparativ. Regenerering under en organisms normala liv, vanligtvis inte förknippad med skada eller förlust av en del av organismen, kallas fysiologisk.
I varje organism, under hela dess liv, pågår ständigt processer av restaurering och förnyelse. Hos människor , till exempel, uppdateras det yttre lagret av huden ständigt . Fåglar fäller med jämna mellanrum sina fjädrar och växer nya, medan däggdjur byter päls . I lövträd faller löven årligen och ersätts av färska.
Reparativ hänvisar till den regenerering som sker efter skada eller förlust av någon del av kroppen. Tilldela typisk och atypisk reparativ regenerering.
Vid typisk regenerering ersätts den förlorade delen av utvecklingen av exakt samma del. Orsaken till förlusten kan vara en yttre påverkan (som amputation ), eller så kan djuret avsiktligt slita av en del av sin kropp ( autotomi ), som en ödla som bryter av en del av sin svans för att fly från en fiende.
Vid atypisk regenerering ersätts den förlorade delen av en struktur som skiljer sig kvantitativt eller kvalitativt från originalet. I en regenererad grodyngel kan antalet fingrar vara mindre än originalet, och i en räka , istället för ett amputerat öga, kan en antenn växa ( heteromorphosis ).
Förmågan att regenerera är utbredd bland djur . Lägre djur kan som regel oftare regenerera än mer komplexa, välorganiserade former. Så bland ryggradslösa djur finns det många fler arter som kan återställa förlorade organ än bland ryggradsdjur , men bara i några av dem är det möjligt att regenerera en hel individ från ett litet fragment av det. Den allmänna regeln om minskningen av förmågan att regenerera med en ökning av organismens komplexitet kan dock inte anses vara absolut. Sådana primitiva djur som rundmaskar och hjuldjur är praktiskt taget oförmögna till regenerering, och denna förmåga kommer väl till uttryck i mycket mer komplexa kräftdjur och groddjur ; andra undantag är kända. Vissa jämförelsevis närbesläktade djur skiljer sig mycket åt i detta avseende. Så i många arter av daggmaskar kan en ny individ helt regenerera endast från den främre halvan av kroppen, medan iglar inte kan återställa ens enskilda förlorade organ. Hos svansade amfibier bildas en ny lem i stället för den amputerade lem, medan hos grodan läker stubben helt enkelt och ingen ny tillväxt sker. Men som Polezhaevs experiment visade , om grodans stubbe utsätts för mekanisk irritation eller exponering för vissa kemikalier, regenererar lemmen. Dessutom, under sådana förhållanden, regenereras även lemmar hos vissa däggdjur, till exempel nyfödda råttungar [1] .
Det finns inte heller något tydligt samband mellan karaktären av embryonal utveckling och förmågan att regenerera. Således, hos vissa djur med strikt bestämd utveckling ( comtenophores , polychaetes ), är regenerering väl utvecklad i vuxen tillstånd (i krypande ctenophores och vissa polychaetes kan en hel individ återhämta sig från ett litet område av kroppen), och i vissa djur med reglerande utveckling ( sjöborrar , däggdjur) - tillräckligt svaga.
Många ryggradslösa djur är kapabla att regenerera en betydande del av sin kropp. I de flesta arter av svampar , hydroidpolyper , många typer av plattmaskar , bandmaskar och annelider , mossor , tagghudingar och manteldjur , kan en hel organism regenerera från ett litet fragment av kroppen. Speciellt anmärkningsvärt är svamparnas förmåga att regenerera. Om kroppen av en vuxen svamp pressas genom en nätvävnad, kommer alla celler att separeras från varandra, som om de siktades genom en sikt. Om du sedan placerar alla dessa individuella celler i vatten och försiktigt, noggrant blandar, fullständigt förstör alla bindningar mellan dem, så börjar de efter ett tag gradvis närma sig varandra och återförenas och bildar en hel svamp, liknande den föregående. En sorts "igenkänning" på cellnivå är involverad i detta, vilket bevisas av följande experiment : svampar av tre olika typer delades upp i separata celler på det beskrivna sättet och blandades ordentligt. Samtidigt fann man att celler av varje art kan "känna igen" celler av sin egen art i den totala massan och bara återförenas med dem, så att som ett resultat inte en utan tre nya svampar, liknande de tre ursprungliga, bildades. Av andra djur är det bara hydra som kan återställa en hel organism från en suspension av celler . [2]
Enligt etiologin och utvecklingsmekanismen särskiljs fysiologisk, reparativ regenerering, regenerativ hypertrofi och patologisk regenerering. Fysiologisk regenerering är återställandet av cell- och vävnadselement som ett resultat av deras naturliga död. Reparativ regenerering är återställandet av de strukturella delarna av celler och vävnader som ett resultat av deras patologiska död. Regenerativ hypertrofi är att ersätta den ursprungliga massan av kroppen istället för den förlorade genom att öka den bevarade delen av den eller andra organ utan att återställa organets form. Patologisk regenerering är en kränkning eller perversion av det normala förloppet av regenereringsprocessen. [3]
Hos människor regenererar epidermis väl ; dess derivat, såsom hår och naglar , är också kapabla till regenerering . Benvävnad har också förmågan att regenerera : ben växer ihop efter frakturer . Med förlusten av en del av levern (upp till 85%) börjar de återstående fragmenten att öka i storlek på grund av en ökning av storleken på själva cellerna, men inte på grund av en ökning av deras antal; sålunda återställer levern fullständigt sin ursprungliga massa.
Under vissa förhållanden kan fingertopparna regenereras i begränsad omfattning [4] - när ett fragment av ett finger slits av till den första falangen, om såret inte berövats förmågan att transplantera . Fram till nyligen trodde man att nervsystemet inte är kapabelt till regenerering, men nyare studier har visat att CNS har viss neurogenes - förmågan att skapa nya neuroner och därefter bilda nya synaptiska förbindelser [5] .