A regeneráció (regeneráció) az élő szervezetek azon képessége, hogy az idő múlásával helyreállítsák a sérült szöveteket , és néha egész elveszett szerveket . A regenerációt egy egész szervezet helyreállításának is nevezik annak mesterségesen elválasztott töredékéből (például egy hidra helyreállítása a test egy kis töredékéből vagy a disszociált sejtekből). A protistákban a regeneráció az elveszett organellumok vagy sejtrészek helyreállításában nyilvánulhat meg.
Reparatívnak nevezzük azt a regenerációt, amely bármely szerv vagy testrész károsodása vagy elvesztése esetén következik be. Fiziológiásnak nevezzük a szervezet normális élete során bekövetkező regenerációt, amely általában nem jár a szervezet egy részének károsodásával vagy elvesztésével.
Minden szervezetben, élete során folyamatosan zajlanak a helyreállítási és megújulási folyamatok. Az embereknél például a bőr külső rétege folyamatosan frissül . A madarak időnként levetik tollaikat , és újakat növesztenek, míg az emlősök bundájukat cserélik . A lombhullató fákban a levelek évente lehullanak, és frissek váltják őket.
A reparatív a test bármely részének sérülése vagy elvesztése után bekövetkező regenerációra utal . Jelölje ki a tipikus és atipikus reparatív regenerációt.
A tipikus regeneráció során az elveszett részt pontosan ugyanazon alkatrész fejlesztésével pótolják. A veszteség oka lehet külső hatás (például amputáció ), vagy az állat szándékosan letépheti testének egy részét ( autotómia ), például egy gyík letöri a farkának egy részét, hogy elmeneküljön az ellenség elől.
Az atipikus regeneráció során az elveszett részt az eredetitől mennyiségileg vagy minőségileg eltérő szerkezettel pótolják. A regenerált ebihal végtagban az ujjak száma kevesebb lehet, mint az eredeti, és egy garnélaráknál az amputált szem helyett egy antenna nőhet ( heteromorfózis ).
A regenerálódási képesség széles körben elterjedt az állatok körében . Az alacsonyabb rendű állatok általában gyakrabban képesek regenerálódni, mint a bonyolultabb, jól szervezett formák. Tehát a gerinctelenek között sokkal több faj van, amely képes helyreállítani az elveszett szerveket, mint a gerincesek között , de csak némelyiküknél lehetséges annak egy kis töredékéből egy egész egyedet regenerálni. Az általános szabály azonban, miszerint a szervezet összetettségének növekedésével a regenerációs képesség csökken, nem tekinthető abszolútnak. Az olyan primitív állatok, mint az orsóférgek és a forgóférgek , gyakorlatilag képtelenek a regenerálódásra, és ez a képesség jól kifejeződik a sokkal összetettebb rákfélékben és kétéltűekben ; egyéb kivételek ismertek. Néhány viszonylag közeli rokon állat e tekintetben nagymértékben különbözik. Így sok gilisztafajban az új egyed csak a test elülső feléből tud teljesen regenerálódni, míg a piócák még az egyes elveszett szerveket sem képesek helyreállítani. A farkos kétéltűeknél az amputált végtag helyére új végtag képződik, míg a békáknál a csonk egyszerűen meggyógyul, és nem történik új növekedés. Azonban, ahogy Polezhaev kísérletei kimutatták , ha a béka csonkját mechanikai irritációnak vagy bizonyos vegyszerek hatásának teszik ki, akkor a végtag regenerálódik. Ráadásul ilyen körülmények között egyes emlősök, például újszülött patkánykölykök végtagjai is regenerálódnak [1] .
Szintén nincs egyértelmű kapcsolat az embrionális fejlődés természete és a regenerációs képesség között. Így egyes szigorúan meghatározott fejlettségű állatokban ( komtenoforok , polichaeták ) a regeneráció felnőtt állapotban jól fejlett (mászó ctenoforokban és egyes polichaetákban az egész egyed egy kis testterületről is felépülhet), néhányban pedig regulatív fejlődésű állatok ( tengeri sünök , emlősök) - elég gyengék.
Sok gerinctelen képes testének jelentős részét regenerálni. A legtöbb szivacsfajnál , hidroid polipoknál , sokféle laposférgnél , galandférgnél és szárnyasférgeknél , mohaféléknél , tüskésbőrűeknél és zsákállatoknál egy egész szervezet képes regenerálódni a test egy kis töredékéből. Különösen figyelemre méltó a szivacsok regenerációs képessége. Ha egy felnőtt szivacs testét átnyomják egy hálószöveten, akkor az összes sejt elválik egymástól, mintha egy szitán szitálnák át. Ha ezután ezeket az egyes sejteket vízbe helyezzük, és óvatosan, alaposan összekeverjük, teljesen elpusztítva a köztük lévő összes kötést, akkor egy idő után fokozatosan közelednek egymáshoz és újra egyesülnek, és egy egész szivacsot alkotnak, hasonlóan az előzőhöz. Ebben egyfajta sejtszintű „felismerés” is szerepet játszik, amit a következő kísérlet is bizonyít : három különböző típusú szivacsot a leírt módon külön sejtekre osztottunk és megfelelően összekevertünk. Ugyanakkor az is kiderült, hogy az egyes fajok sejtjei képesek „felismerni” a saját fajuk sejtjeit a teljes tömegben, és csak azokkal egyesülni, így ennek eredményeként nem egy, hanem három új szivacs, hasonló a három eredeti, alakult. Más állatok közül csak a hidra képes a teljes szervezet helyreállítására sejtszuszpenzióból . [2]
A fejlődés etiológiája és mechanizmusa szerint megkülönböztetünk fiziológiás, reparatív regenerációt, regeneratív hipertrófiát és kóros regenerációt. A fiziológiai regeneráció a sejt- és szövetelemek természetes halála következtében történő helyreállítása. A reparatív regeneráció a sejtek és szövetek szerkezeti elemeinek helyreállítása azok kóros elhalása következtében. A regeneratív hipertrófia a test eredeti tömegének pótlása az elveszett helyett a megőrzött részének vagy más szervek megnövelésével a szerv alakjának helyreállítása nélkül. A kóros regeneráció a regenerációs folyamat normál lefolyásának megsértése vagy eltorzulása. [3]
Emberben az epidermisz jól regenerálódik ; származékai, mint a haj és a köröm , szintén képesek regenerálódni . A csontszövet is képes regenerálódni : a csontok a törések után összenőnek . A máj egy részének elvesztésével (legfeljebb 85%) a fennmaradó fragmentumok mérete növekedni kezd a sejtek méretének növekedése miatt, de nem számuk növekedése miatt; így a máj teljesen visszaállítja eredeti tömegét.
Bizonyos körülmények között az ujjbegyek korlátozott mértékben regenerálódhatnak [4] - amikor az ujjtöredék az első falanxig leszakad, ha a seb nem volt megfosztva a beültetés képességétől . Egészen a közelmúltig azt hitték, hogy az idegrendszer nem képes regenerálódni, de a legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a központi idegrendszer bizonyos neurogenezissel rendelkezik - képes új neuronokat létrehozni, és ezt követően új szinaptikus kapcsolatokat építeni [5] .