Що таке регенерація, чи може вона відбуватися у людей

Що таке регенерація та як вона відбувається? Відповіді на ці питання є частково. Наприклад, вчені вже знають, що таке регенерація. Цей процес всіляко випробовували в лабораторних умовах, але так і не змогли повністю визначити, як і чому вона відбувається у деяких видів. У цій статті ми розберемося з цим поняттям і спробуємо визначити, чи властива регенерація людині.

Хто у процесі еволюції освоїв регенерацію

Регенерацією називають процес відновлення. Деякі істоти можуть відновлювати втрачені кінцівки та деякі органи. Наприклад, тритони (їх вважають одними з найдавніших на нашій планеті) можуть відростити собі новий хвіст, лапу і навіть щелепу. Це справді унікальна істота, що відноситься до хвостатих амфібій.

Після тривалого вивчення тритонів у лабораторіях усього світу, вчені визначили, що у них регенеруються не лише втрачені кінцівки, а й життєво важливі органи: серцеві тканини, очі, спинний мозок. Завдяки унікальності тритони бувають у космосі частіше за собак і мавп. Вони мають феноменальна здатність «пристосовуватися».

Ще регенерацію в процесі еволюції освоїли рибки «даніо реріо», яких часто тримаємо в домашніх акваріумах. Ці гарні істоти невеликого розміру можуть відновлювати серце, плавці, очі. Дослідники спеціально вирізали рибкам перелічені вище органи, після чого ті їх порівняно швидко відновлювали. До речі, інші види риб теж так уміють, але часто швидко відновлюють лише плавці.

До класичних прикладів регенерації належать:

ящірки та пуголовки, які відрощують нові хвости (у дитинстві практично кожен відривав ненароком ящірці хвіст, після чого батькипереконували, що в неї відросте новий);
краби та інші ракоподібні, здатні відновлювати клешні – основна своя «зброя»;
равлики, які відрощують нові ріжки;
саламандри, що вміють регенерувати відрізані кінцівки;
морські зірки, що відрощують собі нові «промені» (своєрідні кінцівки).

Чемпіон регенерації

Чемпіоном у цій справі прийнято вважати хробака «плосковика» чи «планарію». Якщо цю істоту розрізати на дві рівні половини, то на одній половині регенерується хвіст, що бракує, а на іншій - голова, що бракує. Організм хробака якось розуміє, що йому потрібно відростити. Якщо на передньому та задньому кінцях цієї істоти зробити невеликі розрізи, то у нього відростуть другі хвіст та голова. Найцікавіше, що навіть із 1/280 частини тіла «плосковика» вийде самостійна, повністю розвинена, здорова жива істота.

Історія вивчення регенерації

Вчених завжди цікавило, як тварини навчилися регенерувати втрачені частини тіла. Людині теж не завадила б така можливість. Фахівці у різних галузях науки проводили експерименти, щоб вивести закони цієї надприродної навички.

Феноменальною здатністю знову зацікавилися через 30 років. Досліди продовжив А. Трабле. Саме він виявив найзагадковішу істоту, здатну регенерувати, і проводив на ній досліди (йдеться про «плосковик», описаний вище). Вчений довго не міг визначити, на кому він експериментує. Істота виглядала як порожнє всередині стебло з щупальцями та присоскою, якою воно прикріплювалося до стінки акваріума. Пізніше виявилося, що в руках Абраама знаходився хижак, причому дуже цікавий.

Окремі фрагменти тіла піддослідного швидко перетворювалися нанового повноцінного хижака На місці розрізів відростали нові частини тіла, через що істота ставала схожою на фантастичного монстра. Трабле назвав істоту «гідрою».

Досліди Трабле не залишилися поза увагою. Шоковані вчені намагалися повторити їх на всьому, що рухалося. Незабаром у світі з'явилася ціла група живих істот, здатних відновлюватись. Протягом кількох десятиліть до неї входили лише найпростіші організми, але потім вчені дізналися, що птахи можуть відрощувати новий дзьоб, а щури – відрізаний хвіст.

Завдяки чому організми можуть регенеруватись?

Вчені виявили, що якщо тритон, наприклад, втратить кінцівку, то на пошкодженій ділянці клітини різних тканин втрачають ознаки відмінності. Вдруге народжені клітини називають тепер «бластімою». Їх особливістю є прискорене та посилене поділ. Ці «бластеми» визначають своє призначення залежно від того, якій частині тіла вони потрібніші.

На регенерацію можна вплинути. Вчені з'ясували, що якщо під час відновлення лапки жаби впливати на новонароджені вдруге клітини кислотою вітаміну А, то замість однієї кінцівки у жаби зросте кілька. До речі, досліди на холоднокровних проводяться тому, що навичка розвинена найкраще саме у них. Чомусь теплокровні не навчили відновлювати значні ділянки тіла.

Регенерація у людини

Як відомо, людина не може відростити собі нову кінцівку. Але регенерувати його організм таки вміє. Найпростішою регенерацією можна назвати загоєння рани тощо. Людина не може повноцінно відновлювати втрачені кінцівки з кількох причин.

Доктор наук у галузі біології Петро Гаряєв вважає, що вміннярегенерувати в нас послабилося під час еволюції, тому що людина завжди була більш захищеною від зовнішніх впливів, ніж інші живі істоти. Ми маємо завидну витривалість, можемо швидко знаходити вихід із будь-якої ситуації, легко пристосовуємося до нових умов. Через це повна регенерація нам не потрібна. Вона збереглася у нас частково, завдяки чому ростуть нігті та волосся, гояться рани, відновлюється обпалена або обдерта шкіра.

Чи можна змусити організм людини регенерувати

Повернемося до «бластеми». Якби в людини були такі клітини, то теоретично вона могла б регенерувати свої кінцівки та все інше, що можуть відновлювати холоднокровні. У людському організмі є два види клітин, здатних регенерувати. Це клітини крові та печінки.

Під час розвитку ембріона частина клітин утримується від спеціалізації. Ці клітини називаються стовбуровими. Саме вони можуть поповнювати запаси крові та відновлювати тканини печінки, за потреби. Стовбурові клітини, що знаходяться в кістковому мозку, можуть перетворюватися на м'язи, тканини, кістки або хрящі. Завдяки цьому їх можна назвати своєрідною «бластімою».

Вчені вже намагаються перевірити досвідченим шляхом, чи можна в людині розвинути здатність регенерувати великі ділянки тіла за допомогою програмування стовбурових клітин. Для цього вони беруть дані клітини та впливають на них певним чином у лабораторних умовах, намагаючись змусити видозмінюватися у потрібному напрямку. Більше того, вченим уже виходить вирощувати органи зі стовбурових клітин. Залишилося лише навчитися вирощувати повнорозмірні органи, здатні самостійно функціонувати. Саме із цим виникають проблеми.

Справа в тому, що те, що вдається крихітному організму, дуже складноздійснити великому людському. Теоретично ми можемо вчинити як тритони: регенерувати маленьку ручку чи ніжку, після чого її вирощувати. Але тритонам на це потрібно не більше місяця, а нам – близько 20 років.

До речі, добувати вищеописані клітини дуже складно та дорого. Такі клітини в максимальній кількості знаходяться в кістковому мозку тазових кісток, але у дорослої людини стовбурові клітини втрачають свою функціональність. Найперспективнішими вважаються стовбурові клітини, отримані з пуповинної крові. Після пологів можна зібрати близько 50 мл такої крові. З кожного мл можна отримати всього 1 мільйон стовбурових клітин, і тільки 1% з них виявляються придатними для регенерації. Тому, щоб розвинути людську регенерацію, вченим доведеться навчитися створювати стовбурові клітини в лабораторії або змусити інші органи людського тіла виробляти їх. На щастя, наука не стоїть на місці. Можливо, колись людина навчиться відновлюватися подібно до тритона або навіть «плосковика».