Регенерація (біологія): відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
[неперевірена версія][неперевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
мНемає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 1: Рядок 1:
{{обмін речовин}}
{{обмін речовин}}
'''Регенера́ція'''&nbsp;— відновлення [[Організм|організмом]] структурних елементів [[тканина (біологія)|тканини]] замість пошкоджених або загиблих. Це біологічний процес, за допомогою якого живі організми, як на клітинному, так і на тканинному рівнях, здатні відновлювати або замінювати пошкоджені або втрачені частини тіла, дозволяючи їм відновлювати свою форму та функціонування до здорового та функціонального стану. Це явище спостерігається в різних [[Таксон|таксонах]], включаючи [[Тварини|тварин]], [[Рослини|рослин]], [[Гриби|грибів]] та певних [[Мікроорганізм|мікроорганізмів]], і має важливе значення для підтримки цілісності та [[Адаптація|адаптивності]] організму.<ref>{{Cite book
⚫
[[Файл:Sea star regenerating legs.jpg|альт=Морська зірка відрощує нові кінцівки після того, як старі були втрачені|міні|[[Морські зірки|Морська зірка]] відрощує нові [[Кінцівка|кінцівки]] після того, як старі були втрачені.<ref name=":0">{{Cite news|title=Regeneration: If They Can Do It, Why Can't We?|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867403003957|work=Cell|date=2003-05|accessdate=2023-06-30|doi=10.1016/S0092-8674(03)00395-7|pages=559–562|volume=113|issue=5|language=en|first=Elly M|last=Tanaka}}</ref><ref name=":1">{{Cite news|title=Regeneration and repair of human digits and limbs: fact and fiction|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/reg2.41|work=Regeneration|date=2015-08|accessdate=2023-06-30|issn=2052-4412|pmc=PMC4857729|pmid=27499873|doi=10.1002/reg2.41|pages=149–168|volume=2|issue=4|language=en|first=Shyh‐Jou|last=Shieh|first2=Tsun‐Chih|last2=Cheng}}</ref><ref name=":2">{{Cite news|title=BMP9 stimulates joint regeneration at digit amputation wounds in mice|url=https://www.nature.com/articles/s41467-018-08278-4|work=[[Nature Communications]]|date=2019-02-05|accessdate=2023-06-30|issn=2041-1723|doi=10.1038/s41467-018-08278-4|pages=424|volume=10|issue=1|language=en|first=Ling|last=Yu|first2=Lindsay A.|last2=Dawson|first3=Mingquan|last3=Yan|first4=Katherine|last4=Zimmel|first5=Yu-Lieh|last5=Lin|first6=Connor P.|last6=Dolan|first7=Manjong|last7=Han|first8=Ken|last8=Muneoka}}</ref><ref name=":3">{{Cite news|title=Mouse Digit Tip Regeneration Is Mechanical Load Dependent|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbmr.4470|work=Journal of Bone and Mineral Research|date=2022-02|accessdate=2023-06-30|issn=0884-0431|pmc=PMC9400037|pmid=34783092|doi=10.1002/jbmr.4470|pages=312–322|volume=37|issue=2|language=en|first=Connor P|last=Dolan|first2=Felisha|last2=Imholt|first3=Tae‐Jung|last3=Yang|first4=Rihana|last4=Bokhari|first5=Joshua|last5=Gregory|first6=Mingquan|last6=Yan|first7=Osama|last7=Qureshi|first8=Katherine|last8=Zimmel|first9=Kirby M|last9=Sherman}}</ref><ref name=":4">{{Cite news|title=Digit specific denervation does not inhibit mouse digit tip regeneration|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160622000501|work=Developmental Biology|date=2022-06-01|accessdate=2023-06-30|issn=0012-1606|pmc=PMC9308903|pmid=35353991|doi=10.1016/j.ydbio.2022.03.007|pages=71–80|volume=486|language=en|first=Connor P.|last=Dolan|first2=Felisha|last2=Imholt|first3=Mingquan|last3=Yan|first4=Tae-Jung|last4=Yang|first5=Joshua|last5=Gregory|first6=Osama|last6=Qureshi|first7=Katherine|last7=Zimmel|first8=Kirby M.|last8=Sherman|first9=Hannah M.|last9=Smith}}</ref>]]
|url=https://library.oapen.org/bitstream/handle/20.500.12657/54009/978-1-0716-2172-1.pdf?sequence=1&isAllowed=y
'''Регенера́ція'''&nbsp;— відновлення [[Організм|організмом]] структурних елементів [[тканина (біологія)|тканини]] замість пошкоджених або загиблих.
|title=Whole-Body Regeneration: Methods and Protocols
|date=2022
|editor-last=Blanchoud
|editor-first=Simon
|editor2-last=Galliot
|editor2-first=Brigitte
|series=Methods in Molecular Biology
|publisher=[[Springer Nature]]
|volume=2450
|location=
|language=en
|doi=10.1007/978-1-0716-2172-1
|isbn=978-1-0716-2171-4
}}</ref><ref>{{Cite news|title=Advances in understanding tissue regenerative capacity and mechanisms in animals|url=https://www.nature.com/articles/nrg2879|work=[[Nature Reviews Genetics]]|date=2010-10|accessdate=2023-10-07|issn=1471-0064|doi=10.1038/nrg2879|pages=710–722|volume=11|issue=10|language=en|first=Kenneth D.|last=Poss}}</ref>


Регенерація може включати спектр механізмів, від [[Проліферація|проліферації]] та [[Диференціація клітин|диференціації]] спеціалізованих [[Клітина|клітин]] до реорганізації існуючих тканин. На клітинному рівні регенерація часто залежить від наявності [[Стовбурові клітини|стовбурових клітин]], які мають здатність давати початок різним типам клітин і тканин. У деяких випадках регенеративні процеси можуть призводити до повного структурного та функціонального відновлення, наприклад, регенерація кінцівок у [[Земноводні|земноводних]].<ref>{{Cite news|title=A Tissue-Mapped Axolotl De Novo Transcriptome Enables Identification of Limb Regeneration Factors|url=https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.12.063|work=[[Cell Reports]]|date=2017-01|accessdate=2023-10-07|issn=2211-1247|pmc=PMC5419050|pmid=28099853|doi=10.1016/j.celrep.2016.12.063|pages=762–776|volume=18|issue=3|first=Donald M.|last=Bryant|first2=Kimberly|last2=Johnson|first3=Tia|last3=DiTommaso|first4=Timothy|last4=Tickle|first5=Matthew Brian|last5=Couger|first6=Duygu|last6=Payzin-Dogru|first7=Tae J.|last7=Lee|first8=Nicholas D.|last8=Leigh|first9=Tzu-Hsing|last9=Kuo}}</ref>
[[Регенеративна медицина]] вивчає принципи та методи регенерації пошкоджених тканин та [[Орган (анатомія)|органів]] у [[Людина розумна|людей]] чи [[Тварини|тварин]]. Використання в поєднанні [[Стовбурові клітини|стовбурових клітин]], [[Біоматеріали|біоматеріалів]], [[Генетична інженерія|генетичного]] та [[Епігенетика|епігенететичного]] перепрограмування [[Клітина|клітин]], [[Тканинна інженерія|тканинної інженерії]] та [[Адитивні технології|адитивних технологій]], зокрема [[Біодрук|біодруку]] та [[Друк органів|друку органів]], можуть сприяти регенерації тих чи інших тканин тіла та відновлення їх функцій в організмі.

⚫
Молекулярно-генетичні основи регенерації є складною та динамічною областю дослідження. Вони включають активацію специфічних сигнальних шляхів, [[Експресія генів|експресію генів]], пов’язаних з регенерацією, і модуляцію [[Імунна відповідь|імунних відповідей]].<ref>{{Cite news|title=The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration|url=https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.05.038|work=[[Cell]]|date=2016-06|accessdate=2023-10-07|issn=0092-8674|doi=10.1016/j.cell.2016.05.038|pages=1598–1608|volume=165|issue=7|first=Elly M.|last=Tanaka}}</ref> Розуміння цих молекулярних механізмів має вирішальне значення для використання регенераційного потенціалу організмів і розробки регенеративних [[Терапія|терапій]] для людської [[Медицина|медицини]].[[Файл:Sea star regenerating legs.jpg|альт=Морська зірка відрощує нові кінцівки після того, як старі були втрачені|міні|[[Морські зірки|Морська зірка]] відрощує нові [[Кінцівка|кінцівки]] після того, як старі були втрачені.<ref name=":0">{{Cite news|title=Regeneration: If They Can Do It, Why Can't We?|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867403003957|work=Cell|date=2003-05|accessdate=2023-06-30|doi=10.1016/S0092-8674(03)00395-7|pages=559–562|volume=113|issue=5|language=en|first=Elly M|last=Tanaka}}</ref><ref name=":1">{{Cite news|title=Regeneration and repair of human digits and limbs: fact and fiction|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/reg2.41|work=Regeneration|date=2015-08|accessdate=2023-06-30|issn=2052-4412|pmc=PMC4857729|pmid=27499873|doi=10.1002/reg2.41|pages=149–168|volume=2|issue=4|language=en|first=Shyh‐Jou|last=Shieh|first2=Tsun‐Chih|last2=Cheng}}</ref><ref name=":2">{{Cite news|title=BMP9 stimulates joint regeneration at digit amputation wounds in mice|url=https://www.nature.com/articles/s41467-018-08278-4|work=[[Nature Communications]]|date=2019-02-05|accessdate=2023-06-30|issn=2041-1723|doi=10.1038/s41467-018-08278-4|pages=424|volume=10|issue=1|language=en|first=Ling|last=Yu|first2=Lindsay A.|last2=Dawson|first3=Mingquan|last3=Yan|first4=Katherine|last4=Zimmel|first5=Yu-Lieh|last5=Lin|first6=Connor P.|last6=Dolan|first7=Manjong|last7=Han|first8=Ken|last8=Muneoka}}</ref><ref name=":3">{{Cite news|title=Mouse Digit Tip Regeneration Is Mechanical Load Dependent|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbmr.4470|work=Journal of Bone and Mineral Research|date=2022-02|accessdate=2023-06-30|issn=0884-0431|pmc=PMC9400037|pmid=34783092|doi=10.1002/jbmr.4470|pages=312–322|volume=37|issue=2|language=en|first=Connor P|last=Dolan|first2=Felisha|last2=Imholt|first3=Tae‐Jung|last3=Yang|first4=Rihana|last4=Bokhari|first5=Joshua|last5=Gregory|first6=Mingquan|last6=Yan|first7=Osama|last7=Qureshi|first8=Katherine|last8=Zimmel|first9=Kirby M|last9=Sherman}}</ref><ref name=":4">{{Cite news|title=Digit specific denervation does not inhibit mouse digit tip regeneration|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160622000501|work=Developmental Biology|date=2022-06-01|accessdate=2023-06-30|issn=0012-1606|pmc=PMC9308903|pmid=35353991|doi=10.1016/j.ydbio.2022.03.007|pages=71–80|volume=486|language=en|first=Connor P.|last=Dolan|first2=Felisha|last2=Imholt|first3=Mingquan|last3=Yan|first4=Tae-Jung|last4=Yang|first5=Joshua|last5=Gregory|first6=Osama|last6=Qureshi|first7=Katherine|last7=Zimmel|first8=Kirby M.|last8=Sherman|first9=Hannah M.|last9=Smith}}</ref>]][[Регенеративна медицина]] вивчає принципи та методи регенерації пошкоджених тканин та [[Орган (анатомія)|органів]] у [[Людина розумна|людей]] чи [[Тварини|тварин]]. Використання в поєднанні [[Стовбурові клітини|стовбурових клітин]], [[Біоматеріали|біоматеріалів]], [[Генетична інженерія|генетичного]] та [[Епігенетика|епігенететичного]] перепрограмування [[Клітина|клітин]], [[Тканинна інженерія|тканинної інженерії]] та [[Адитивні технології|адитивних технологій]], зокрема [[Біодрук|біодруку]] та [[Друк органів|друку органів]], можуть сприяти регенерації тих чи інших тканин тіла та відновлення їх функцій в організмі.


== Загальні відомості ==
== Загальні відомості ==
Рядок 46: Рядок 62:


==== Нервова система ====
==== Нервова система ====
[[Нервова система]] складається з [[Нервова тканина|нервової тканини]], яка є однією з найскладніших для регенерації. (див. [[Інженерія нервової тканини]]). Тим не менш, дослідження на [[Миша|мишах]] [[2023]] року, опубліковане в ''[[npj Regenerative Medicine]]'', що досліджувало використання мозкових органоїдів для відновлення функціональної [[Нервова тканина|нервової тканини]] в місці ураження після [[Ішемічний інсульт|ішемічного інсульту]], показало<ref>{{Cite news|title=Cerebral organoids transplantation repairs infarcted cortex and restores impaired function after stroke|url=https://www.nature.com/articles/s41536-023-00301-7|work=[[npj Regenerative Medicine]]|date=2023-05-30|accessdate=2023-06-10|issn=2057-3995|pmc=PMC10229586|pmid=37253754|doi=10.1038/s41536-023-00301-7|volume=8|issue=1|language=en|first=Shi-Ying|last=Cao|first2=Di|last2=Yang|first3=Zhen-Quan|last3=Huang|first4=Yu-Hui|last4=Lin|first5=Hai-Yin|last5=Wu|first6=Lei|last6=Chang|first7=Chun-Xia|last7=Luo|first8=Yun|last8=Xu|first9=Yan|last9=Liu}}</ref>:<blockquote>''"...Через кілька місяців ми виявили, що трансплантовані органоїди добре вижили в ураженому інфарктом ядрі, диференціювалися в цільові нейрони, відновлювали інфарктну тканину, посилали аксони до віддалених мішеней мозку та інтегрувалися в нейронний ланцюг господаря, тим самим усуваючи сенсомоторні дефекти поведінки мишей, які перенесли інсульт, тоді як трансплантація дисоційованих окремих клітин з органоїдів не привела до відновлення ураженої інфарктом тканини."''</blockquote>
[[Нервова система]] складається з [[Нервова тканина|нервової тканини]], яка є однією з найскладніших для регенерації. (див. [[Інженерія нервової тканини]], [[Органоїд]]). Тим не менш, дослідження на [[Миша|мишах]] [[2023]] року, опубліковане в ''[[npj Regenerative Medicine]]'', що досліджувало використання мозкових органоїдів для відновлення функціональної [[Нервова тканина|нервової тканини]] в місці ураження після [[Ішемічний інсульт|ішемічного інсульту]], показало<ref>{{Cite news|title=Cerebral organoids transplantation repairs infarcted cortex and restores impaired function after stroke|url=https://www.nature.com/articles/s41536-023-00301-7|work=[[npj Regenerative Medicine]]|date=2023-05-30|accessdate=2023-06-10|issn=2057-3995|pmc=PMC10229586|pmid=37253754|doi=10.1038/s41536-023-00301-7|volume=8|issue=1|language=en|first=Shi-Ying|last=Cao|first2=Di|last2=Yang|first3=Zhen-Quan|last3=Huang|first4=Yu-Hui|last4=Lin|first5=Hai-Yin|last5=Wu|first6=Lei|last6=Chang|first7=Chun-Xia|last7=Luo|first8=Yun|last8=Xu|first9=Yan|last9=Liu}}</ref>:<blockquote>''"...Через кілька місяців ми виявили, що трансплантовані [[Органоїд|органоїди]] добре вижили в ураженому інфарктом ядрі, диференціювалися в цільові нейрони, відновлювали інфарктну тканину, посилали аксони до віддалених мішеней мозку та інтегрувалися в нейронний ланцюг господаря, тим самим усуваючи сенсомоторні дефекти поведінки мишей, які перенесли інсульт, тоді як трансплантація дисоційованих окремих клітин з органоїдів не привела до відновлення ураженої інфарктом тканини."''</blockquote>


==== Серцево-судинна система ====
==== Серцево-судинна система ====
Рядок 66: Рядок 82:
=== Книги ===
=== Книги ===


* Chakravorty, Nishant; Shukla, Praphulla Chandra (2023). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-19-6008-6 ''Regenerative medicine: emerging techniques to translation approaches''.] — [[Springer Science+Business Media|Springer]], Singapore. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-981-19-6008-6|978-981-19-6008-6]].
* Chakravorty Nishant; Shukla Praphulla Chandra (2023). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-19-6008-6 ''Regenerative medicine: emerging techniques to translation approaches''.] — [[Springer Nature]], Singapore. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-981-19-6008-6|978-981-19-6008-6]].
* Blanchoud Simon; Galliot Brigitte, ред. (2022). ''[https://library.oapen.org/bitstream/handle/20.500.12657/54009/978-1-0716-2172-1.pdf?sequence=1&isAllowed=y Whole-Body Regeneration: Methods and Protocols]''. Methods in Molecular Biology (англ.). Springer Nature, New York. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-1-0716-2171-4|978-1-0716-2171-4]].
* Kenneth D. Poss, Bernhard Kühn (2020). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-0716-0668-1 ''Cardiac Regeneration: Methods & Protocols''.] Methods in Molecular Biology. New York, NY: Humana, [[Springer Science+Business Media|Springer]]. с.&nbsp;346. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-1-0716-0667-4|978-1-0716-0667-4]].
* Kenneth D. Poss, Bernhard Kühn (2020). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-0716-0668-1 ''Cardiac Regeneration: Methods & Protocols''.] Methods in Molecular Biology. New York, NY: Humana, [[Springer Science+Business Media|Springer]]. с.&nbsp;346. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-1-0716-0667-4|978-1-0716-0667-4]].
* Atala Anthony; [[Роберт Ланца|Ланца Роберт]]; Mikos Antonios G.; Nerem Robert M. (2019). ''[https://www.elsevier.com/books/principles-of-regenerative-medicine/atala/978-0-12-809880-6 Principles of regenerative medicine]'' (вид. 3rd edition). London, U.K. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-0-12-809893-6|978-0-12-809893-6]].
* Atala Anthony; [[Роберт Ланца|Ланца Роберт]]; Mikos Antonios G.; Nerem Robert M. (2019). ''[https://www.elsevier.com/books/principles-of-regenerative-medicine/atala/978-0-12-809880-6 Principles of regenerative medicine]'' (вид. 3rd edition). London, U.K. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-0-12-809893-6|978-0-12-809893-6]].
* Duscher, Dominik; Shiffman, Melvin A. (2019). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-19958-6 ''Regenerative medicine and plastic surgery: elements, research concepts and emerging technologies''.] Cham. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/3-030-19958-4|3-030-19958-4]].
* Duscher Dominik; Shiffman Melvin A. (2019). [https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-19958-6 ''Regenerative medicine and plastic surgery: elements, research concepts and emerging technologies''.] Cham. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/3-030-19958-4|3-030-19958-4]].
* Серія книг ''[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-28386-9 Regenerative Medicine: From Protocol to Patient].'' (2011-2016). [[Springer Science+Business Media|Springer]], Switzerland. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-3-319-28386-9|978-3-319-28386-9]].
* Серія книг ''[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-28386-9 Regenerative Medicine: From Protocol to Patient].'' (2011-2016). [[Springer Science+Business Media|Springer]], Switzerland. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела книг/978-3-319-28386-9|978-3-319-28386-9]].


Рядок 75: Рядок 92:


* [https://www.futuremedicine.com/journal/rme ''Regenerative Medicine'']
* [https://www.futuremedicine.com/journal/rme ''Regenerative Medicine'']
* ''[[Npj Regenerative Medicine]]'' ([https://www.nature.com/npjregenmed/ сайт])
* ''[[npj Regenerative Medicine]]'' ([https://www.nature.com/npjregenmed/ сайт])
* [https://www.sciencedirect.com/journal/regenerative-therapy ''Regenerative Therapy'']
* [https://www.sciencedirect.com/journal/regenerative-therapy ''Regenerative Therapy'']
* [https://www.springer.com/journal/40883 ''Regenerative Engineering and Translational Medicine'']
* [https://www.springer.com/journal/40883 ''Regenerative Engineering and Translational Medicine'']
Рядок 94: Рядок 111:
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/7534/reparanti РЕПАРАНТИ] //[[Фармацевтична енциклопедія]]
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/7534/reparanti РЕПАРАНТИ] //[[Фармацевтична енциклопедія]]
* [http://hiperboreja.blogspot.com/2012/11/6-tjelesnih-tkiva-koji-se-mogu.html 6 тканин організму, які можуть регенерувати за допомогою дієти]{{ref-hr}}
* [http://hiperboreja.blogspot.com/2012/11/6-tjelesnih-tkiva-koji-se-mogu.html 6 тканин організму, які можуть регенерувати за допомогою дієти]{{ref-hr}}

⚫
{{biology-stub}}
== Примітки ==
[[Категорія:Біологія розвитку]]
[[Категорія:Біологія розвитку]]
[[Категорія:Гомеостаз]]
[[Категорія:Гомеостаз]]
[[Категорія:Зцілення]]
[[Категорія:Зцілення]]
⚫
<references />{{biology-stub}}
[[Категорія:Регенеративна медицина]]

Версія за 15:48, 7 жовтня 2023

Обмін речовин
Біосинтез
Загальносистемні питання
Бази знань

Регенера́ція — відновлення організмом структурних елементів тканини замість пошкоджених або загиблих. Це біологічний процес, за допомогою якого живі організми, як на клітинному, так і на тканинному рівнях, здатні відновлювати або замінювати пошкоджені або втрачені частини тіла, дозволяючи їм відновлювати свою форму та функціонування до здорового та функціонального стану. Це явище спостерігається в різних таксонах, включаючи тварин, рослин, грибів та певних мікроорганізмів, і має важливе значення для підтримки цілісності та адаптивності організму.[1][2]

Регенерація може включати спектр механізмів, від проліферації та диференціації спеціалізованих клітин до реорганізації існуючих тканин. На клітинному рівні регенерація часто залежить від наявності стовбурових клітин, які мають здатність давати початок різним типам клітин і тканин. У деяких випадках регенеративні процеси можуть призводити до повного структурного та функціонального відновлення, наприклад, регенерація кінцівок у земноводних.[3]

Молекулярно-генетичні основи регенерації є складною та динамічною областю дослідження. Вони включають активацію специфічних сигнальних шляхів, експресію генів, пов’язаних з регенерацією, і модуляцію імунних відповідей.[4] Розуміння цих молекулярних механізмів має вирішальне значення для використання регенераційного потенціалу організмів і розробки регенеративних терапій для людської медицини.

Морська зірка відрощує нові кінцівки після того, як старі були втрачені
Морська зірка відрощує нові кінцівки після того, як старі були втрачені.[5][6][7][8][9]

Регенеративна медицина вивчає принципи та методи регенерації пошкоджених тканин та органів у людей чи тварин. Використання в поєднанні стовбурових клітин, біоматеріалів, генетичного та епігенететичного перепрограмування клітин, тканинної інженерії та адитивних технологій, зокрема біодруку та друку органів, можуть сприяти регенерації тих чи інших тканин тіла та відновлення їх функцій в організмі.

Загальні відомості

Регенерація (від лат. regeneratio — відродження) — процес відновлення організмом втрачених або пошкоджених структур.

Здатність відновлювати цілісність організму є фундаментальною властивістю живих істот. Регенерація зустрічається у всіх розгалуженнях філогенетичного дерева — від найпростіших до вищих ссавців і протягом всього онтогенезу — від раннього ембріона на стадії дроблення до найстаріших представників в популяції. Чому будь-який орган у одного виду здатний до регенерації, а у близького виду ні — ці обставини активно досліджються на предмет можливості активації регенерації в організмах, в яких, як вважалось, регенерація не властива.[5][6][7][8][9]

Розрізняють такі форми регенерації:

1. Внутрішньоклітинна — молекулярна, внутрішньоорганоїдна та органоїдна регенерації.

2. Клітинна регенерація — в основі має прямий та непрямий поділ клітин.

Види регенерації

Фізіологічна регенерація

Відбувається протягом усього життя організму і характеризується оновленням клітин слизових, серозних оболонок, внутрішніх органів, різних тканин, залежно від зміни умов їх існування в процесі виконання тих або інших функцій. Подібна регенерація постійно відбувається, наприклад, у покривному епітелії, в якому періодично спостерігається десквамація ороговілих клітин із заміною їх клітинами глибших шарів, що розмножуються; аналогічним чином відбувається також розмноження та дозрівання в кістковому мозку еритроцитів, лейкоцитів тощо.

У високодиференційованих клітинах, де регенерація за рахунок клітинного поділу неможлива, цей процес характеризується періодичним оновленням тих або інших внутрішньоклітинних органел (головний мозок, серце тощо). Репаративна (відновна) регенерація є по суті посиленою фізіологічною регенерацією у хворому організмі. Іншими словами, під час захворювання фізіологічна регенерація «трансформується» в репаративну, яка після одужання хворого знову повертається в рамки фізіологічної.

Репаративна регенерація

Буває у двох формах. У першому випадку некроз, що є наслідком патологічного процесу, поступово заміщується тканиною, ідентичною тій, що загинула, і місце пошкодження зникає безслідно. Такий вид регенерації називають повним, або реституцією. Подібна форма особливо характерна для тих органів і тканин, в яких регенерація відбувається тільки в клітинній формі (кістковий мозок, епідерміс, епітелій слизових оболонок та ін.). Але в окремих випадках вона може спостерігатись і там, де репаративна регенерація відбувається як шляхом поділу клітин, так і за рахунок гіперплазії внутрішньоклітинних структур. Ці зміни зникають безслідно при одужанні хворого, причому структура окремих клітин та тканин не відрізняється від норми. В інших випадках нормалізація порушених функцій забезпечується за рахунок гіперплазії клітин (та внутрішньоклітинних структур) не в місці пошкодження, а в навколишніх тканинах. Сама ж ділянка некрозу поступово заповнюється сполучною тканиною, яка в подальшому трансформується в рубець. Така форма називається неповною регенерацією, або субституцією. Цей вид регенерації найчастіше відбувається в органах, де переважає внутрішньоклітинна «ГГ форма» (центральна нервова система, серце). Так, наприклад, в міокарді ділянки некрозу завжди організуються з формуванням кардіосклерозу, а відновлення скоротливої функції серцевого м'яза забезпечується збільшенням кількості ядерних та цитоплазматичних ультраструктур у життєздатних клітинах, які таким чином гіпертрофуються.

Патологічна регенерація

Патологічна регенерація це така, що перебігає не так, як у звичайних умовах. Виникає при спотворенні ходу регенераторного процесу. Це спостерігається при порушенні харчування (білкова, вітамінна недостатність), нервової регуляції, гормональних розладах, пригніченні імунних реакцій і характеризується сповільненням або спотворенням регенерації. У цих випадках загоєння рани, перелому кістки затримується і набуває в'ялого перебігу, виникають виразки, що не загоюються, колоїдні рубці, несправжні суглоби та ін. Патологічна регенерація спостерігається, як правило, при відсутності загальних та місцевих умов. Основними загальними умовами є вік і стан хворого. В молодому віці репаративні процеси перебігають значно інтенсивніше, ніж у похилому і старечому. В ослабленої, виснаженої хворобою людини процеси репарації є в'ялими і нерідко набувають форми патологічної регенерації. I навпаки, у фізично здорових людей звичайно спостерігають інтенсивний перебіг процесів відновлення тканин. Велику роль в цьому відіграє повноцінна регуляція репаративних процесів нейроендокринною системою. Серед місцевих умов, що визначають перебіг процесу регенерації, слід назвати характер агента що завдав шкоди й особливості пошкодження тканини.


У тваринному світі з підвищенням рівня організації здатність до регенерації зменшується. Так, у птахів і ссавців (і людини, зокрема) регенерація проявляється лише в загоєнні ран, зростанні кісток, поновленні клітин і тканин. Здатність до регенерації добре розвинена у рослин. Вони можуть відновлювати пошкоджені тканини та органи, а також цілісний організм з певної його частини. Важлива роль у процесах регенерації у вищих рослин належить твірній тканині, клітини якої здатні ділитися, диференціюватись і давати початок різним типам клітин. Процеси регенерації у рослин регулюють біологічно активні речовини — фітогормони, які стимулюють поділ і диференціацію клітин в ушкоджених ділянках.

Регенеративна медицина

Основа стаття — Регенеративна медицина.

Регенеративна медицина — процес регенерації або заміни людських або тваринних клітин, тканин або органів для відновлення або встановлення здорової функції.

Основні напрями — активація та використання стовбурових клітин, епігеномне перепрограмування[10] та редагування генома, тканинна інженерія, друк органів, генотерапія, молекулярна та наномедицина, нейроінженерія та інші.

Регенеративна медицина формується на стику медицини, біомедицини та біомедичної інженерії.

Дослідження in vivo

Нервова система

Нервова система складається з нервової тканини, яка є однією з найскладніших для регенерації. (див. Інженерія нервової тканини, Органоїд). Тим не менш, дослідження на мишах 2023 року, опубліковане в npj Regenerative Medicine, що досліджувало використання мозкових органоїдів для відновлення функціональної нервової тканини в місці ураження після ішемічного інсульту, показало[11]:

"...Через кілька місяців ми виявили, що трансплантовані органоїди добре вижили в ураженому інфарктом ядрі, диференціювалися в цільові нейрони, відновлювали інфарктну тканину, посилали аксони до віддалених мішеней мозку та інтегрувалися в нейронний ланцюг господаря, тим самим усуваючи сенсомоторні дефекти поведінки мишей, які перенесли інсульт, тоді як трансплантація дисоційованих окремих клітин з органоїдів не привела до відновлення ураженої інфарктом тканини."

Серцево-судинна система

Дослідження 2023 року на свинях, опубліковане в npj Regenerative Medicine, дійшло до висновку, що клітини попередники серцевих міоцитів (КПМ), отримані зі стовбурових клітин, є багатообіцяючою можливістю для лікування інфаркту міокарда у регенеративній кардіології[12]:

"...Функціональні дослідження серця [після лікування стовбуровими клітинами] виявили значне покращення фракції викиду лівого шлуночка через чотири та дванадцять тижнів після трансплантації клітин попередників міоцитів (КПМ). Ми також спостерігали значне покращення товщини стінки шлуночка та зменшення розміру інфаркту після трансплантації клітин попередників міоцитів (p = 0,05). Імуногістологічний аналіз виявив in vivo дозрівання КПМ у кардіоміоцити... Важливо, що всі свині вижили без утворення будь-яких пухлин або аномалій... Ми робимо висновок, що плюрипотентні КПМ, отримані зі стовбурових клітин, є багатообіцяючою можливістю для лікування інфаркту міокарда і що вони можуть позитивно впливати на регенеративну кардіологію."

Див. також

Додаткова література

Книги

Журнали

Статті

Посилання

Примітки

  1. ↑ Blanchoud, Simon; Galliot, Brigitte, ред. (2022). Whole-Body Regeneration: Methods and Protocols (PDF). Methods in Molecular Biology (англ.). Т. 2450. Springer Nature. doi:10.1007/978-1-0716-2172-1. ISBN 978-1-0716-2171-4.
  2. ↑ Poss, Kenneth D. (2010-10). Advances in understanding tissue regenerative capacity and mechanisms in animals. Nature Reviews Genetics (англ.). Т. 11, № 10. с. 710—722. doi:10.1038/nrg2879. ISSN 1471-0064. Процитовано 7 жовтня 2023.
  3. ↑ Bryant, Donald M.; Johnson, Kimberly; DiTommaso, Tia; Tickle, Timothy; Couger, Matthew Brian; Payzin-Dogru, Duygu; Lee, Tae J.; Leigh, Nicholas D.; Kuo, Tzu-Hsing (2017-01). A Tissue-Mapped Axolotl De Novo Transcriptome Enables Identification of Limb Regeneration Factors. Cell Reports. Т. 18, № 3. с. 762—776. doi:10.1016/j.celrep.2016.12.063. ISSN 2211-1247. PMC 5419050. PMID 28099853. Процитовано 7 жовтня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  4. ↑ Tanaka, Elly M. (2016-06). The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration. Cell. Т. 165, № 7. с. 1598—1608. doi:10.1016/j.cell.2016.05.038. ISSN 0092-8674. Процитовано 7 жовтня 2023.
  5. ↑ а б Tanaka, Elly M (2003-05). Regeneration: If They Can Do It, Why Can't We?. Cell (англ.). Т. 113, № 5. с. 559—562. doi:10.1016/S0092-8674(03)00395-7. Процитовано 30 червня 2023.
  6. ↑ а б Shieh, Shyh‐Jou; Cheng, Tsun‐Chih (2015-08). Regeneration and repair of human digits and limbs: fact and fiction. Regeneration (англ.). Т. 2, № 4. с. 149—168. doi:10.1002/reg2.41. ISSN 2052-4412. PMC 4857729. PMID 27499873. Процитовано 30 червня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  7. ↑ а б Yu, Ling; Dawson, Lindsay A.; Yan, Mingquan; Zimmel, Katherine; Lin, Yu-Lieh; Dolan, Connor P.; Han, Manjong; Muneoka, Ken (5 лютого 2019). BMP9 stimulates joint regeneration at digit amputation wounds in mice. Nature Communications (англ.). Т. 10, № 1. с. 424. doi:10.1038/s41467-018-08278-4. ISSN 2041-1723. Процитовано 30 червня 2023.
  8. ↑ а б Dolan, Connor P; Imholt, Felisha; Yang, Tae‐Jung; Bokhari, Rihana; Gregory, Joshua; Yan, Mingquan; Qureshi, Osama; Zimmel, Katherine; Sherman, Kirby M (2022-02). Mouse Digit Tip Regeneration Is Mechanical Load Dependent. Journal of Bone and Mineral Research (англ.). Т. 37, № 2. с. 312—322. doi:10.1002/jbmr.4470. ISSN 0884-0431. PMC 9400037. PMID 34783092. Процитовано 30 червня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  9. ↑ а б Dolan, Connor P.; Imholt, Felisha; Yan, Mingquan; Yang, Tae-Jung; Gregory, Joshua; Qureshi, Osama; Zimmel, Katherine; Sherman, Kirby M.; Smith, Hannah M. (1 червня 2022). Digit specific denervation does not inhibit mouse digit tip regeneration. Developmental Biology (англ.). Т. 486. с. 71—80. doi:10.1016/j.ydbio.2022.03.007. ISSN 0012-1606. PMC 9308903. PMID 35353991. Процитовано 30 червня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  10. ↑ Wang, Guan; Wang, Yanglu; Lyu, Yulin; He, Huanjing; Liuyang, Shijia; Wang, Jinlin; Sun, Shicheng; Cheng, Lin; Fu, Yao (2023-06). Chemical-induced epigenome resetting for regeneration program activation in human cells. Cell Reports. Т. 42, № 6. с. 112547. doi:10.1016/j.celrep.2023.112547. ISSN 2211-1247. Процитовано 30 червня 2023.
  11. ↑ Cao, Shi-Ying; Yang, Di; Huang, Zhen-Quan; Lin, Yu-Hui; Wu, Hai-Yin; Chang, Lei; Luo, Chun-Xia; Xu, Yun; Liu, Yan (30 травня 2023). Cerebral organoids transplantation repairs infarcted cortex and restores impaired function after stroke. npj Regenerative Medicine (англ.). Т. 8, № 1. doi:10.1038/s41536-023-00301-7. ISSN 2057-3995. PMC 10229586. PMID 37253754. Процитовано 10 червня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  12. ↑ Yap, Lynn; Chong, Li Yen; Tan, Clarissa; Adusumalli, Swarnaseetha; Seow, Millie; Guo, Jing; Cai, Zuhua; Loo, Sze Jie; Lim, Eric (26 травня 2023). Pluripotent stem cell-derived committed cardiac progenitors remuscularize damaged ischemic hearts and improve their function in pigs. npj Regenerative Medicine (англ.). Т. 8, № 1. с. 1—16. doi:10.1038/s41536-023-00302-6. ISSN 2057-3995. Процитовано 30 червня 2023.
Метелик Це незавершена стаття з біології.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Регенерація_(біологія)&oldid=40583655