Що таке регенерація, чи може вона відбуватися у людей

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

Хто в процесі еволюції освоїв регенерацію

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

Після тривалого вивчення тритонів в лабораторіях всього світу, вчені визначили, що у них регенеруються не тільки втрачені кінцівки, але і життєво важливі органи: серцеві тканини, очі, спинний мозок. Завдяки унікальності тритони бувають в космосі частіше собак і мавп. У них є феноменальна здатність «пристосовуватися».

Ще регенерацію в процесі еволюції освоїли рибки «даніо реріо», яких ми часто тримаємо в домашніх акваріумах. Ці красиві істоти невеликого розміру вміють відновлювати серце, плавники, очі. Дослідники спеціально вирізали рибкам перераховані вище органи, після чого ті їх порівняно швидко відновлювали. До слова, інші види риб теж так вміють, але часто швидко відновлюють тільки плавники.

До класичних прикладів регенерації відносяться:

ящірки і пуголовки, які відрощують нові хвости (в дитинстві практично кожен відривав ненавмисно ящірці хвіст, після чого батьки переконували, що у неї відросте новий);
краби та інші ракоподібні, здатні відновлювати клешні - основне своє «зброю»;
равлики, які відрощують нові «ріжки»;
саламандри, які вміють регенерувати відрізані кінцівки;
морські зірки, відрощувати собі нові «промені» (своєрідні кінцівки).

чемпіон регенерації

Чемпіоном в цій справі прийнято вважати хробака «плосковіка» або «планарию». Якщо це істота розрізати на дві рівні половини, то на одне половині регенерується відсутній хвіст, а на іншій - недостатня голова. Організм хробака якось розуміє, що йому необхідно відростити. Якщо на передньому і задньому кінцях цієї істоти зробити невеликі розрізи, то у нього відросте другі хвіст і голова. Найцікавіше, що навіть з 1/280 частини тіла «плосковіка» вийде самостійне, повністю розвинене, здорове жива істота.

Історія вивчення регенерації

Вчених завжди цікавило, як тварини навчилися регенерувати втрачені частини тіло. Людині теж не завадила б така можливість. Фахівці в різних галузях науки проводили експерименти, щоб вивести закони даного надприродного досвіду.

Феноменальну здатність знову зацікавилися через 30 років. Досліди продовжив А. трабли. Саме він виявив найзагадковіша істота, здатне регенерувати, і проводив на ньому досліди (мова йде про «плосковіке», описаному вище). Вчений довго не міг визначити, на кого він експериментує. Істота виглядало як порожній усередині стебло з щупальцями і присоскою, якій воно прикріплялося до стінки акваріума. Пізніше виявилося, що в руках у Абраама знаходився хижак, причому дуже цікавий.

Окремі фрагменти тіла піддослідного швидко перетворювалися в нового повноцінного хижака. На місці розрізів відростало нові частини тіла, через що істота ставало схожим на фантастичного монстра. Трабл назвав істота «гідрою».

Досліди Трабл не залишилися без уваги. Шоковані вчені намагалися повторити їх на всьому, що ворушилося. Незабаром в світі з'явилася ціла група живих істот, здатних відновлюватися. Протягом декількох десятиліть в неї входили тільки найпростіші організми, але потім вчені дізналися, що птахи можуть відрощувати новий дзьоб, а щури - відрізаний хвіст.

Завдяки чому організми можуть регенеруватися?

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

На регенерацію можна впливати. Вчені з'ясували, що якщо під час відновлення лапки жаби впливати на новонароджені вдруге клітини кислотою вітаміну А, то замість однієї кінцівки у жаби виросте кілька. До слова, досліди на холоднокровних проводяться тому, що вищеописаний навик розвинений 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 все-таки вміє. Найпростішою регенерацією можна назвати загоєння рани тощо. Людина не може повноцінно відновлювати втрачені кінцівки з кількох причин.

Доктор наук в області біології Петро Гаряев вважає, що вміння регенерувати у нас послабився під час еволюції, так як людина завжди був більш захищеним від зовнішніх впливів, ніж інші живі істоти. Ми володіємо завидною витривалістю, можемо швидко знаходити вихід з будь-якої ситуації, легко пристосовуємось до нових умов. Через це повна регенерація нам не потрібна. Вона збереглася у нас частково, завдяки чому ростуть нігті і волосся, гояться рани, відновлюється обпалена або обдерта шкіра.

Чи можна змусити організм людини регенерувати

Повернемося до «бластеми». Якби у людини були такі клітини, то теоретично він міг би регенерувати свої кінцівки і все інше, що можуть відновлювати холоднокровні. У людському організмі є два види клітин, здатних регенерувати. Це клітини крові і печінки.

Під час розвитку ембріона частина клітин утримуються від спеціалізації. Ці клітини називаються стовбуровими. Саме вони можуть поповнювати запаси крові і відновлювати тканини печінки, при необхідності. Стовбурові клітини, які знаходяться в кістковому мозку, можуть перетворюватися в м'язи, тканини, кістки або хрящі. Завдяки цьому їх можна назвати своєрідною «бластеми».

Вчені вже намагаються перевірити дослідним шляхом, чи можна в людині розвинути здатність регенерувати великі ділянки тіла за допомогою програмування стовбурових клітин. Для цього вони беруть ці клітини і впливають на них певним чином в лабораторних умовах, намагаючись змусити видозмінюватися в потрібному напрямку. Більш того, у вчених вже виходить вирощувати органи зі стовбурових клітин. Залишилося тільки навчитися вирощувати повнорозмірні органи, здатні самостійно функціонувати. Саме з цим виникають проблеми.

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

До слова, добувати вищеописані клітини дуже складно і 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 мілілітра 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, коли-небудь людина навчиться відновлюватися подібно тритону або навіть «плосковіку».