تجديد الأنسجة وإصلاحها
كيف تعيد الكائنات الحية نمو أو استعادة الأنسجة المفقودة والمتضررة، مع إعادة استخدام البرامج التنموية بدرجات متفاوتة عبر الأنواع.
Definition
تجديد الأنسجة هو إعادة نمو أو استبدال وظيفي للخلايا أو الأنسجة أو الزوائد المفقودة أو التالفة؛ والإصلاح هو الاستعادة الأوسع لسلامة الأنسجة بعد الإصابة، والذي قد يجدد البنية الأصلية أو يشكل بديلاً مثل الندبة.
Scope
يغطي هذا الموضوع بيولوجيا التجديد: التباين بين التجديد فوق الشكلي (epimorphic regeneration) (إعادة نمو بنية، كما في أطراف البرمائيات) وصيانة الأنسجة بواسطة الخلايا الجذعية المقيمة، وتكوين ودور البلاستيما، وإعادة تنشيط الإشارات التنموية، ولماذا تختلف القدرة التجديدية على نطاق واسع بين الحيوانات. تُعامل عمليات الإصلاح مثل التئام الجروح كاستجابات ذات صلة.
Core questions
- كيف تعيد الكائنات الحية نمو الهياكل المفقودة مثل الأطراف أو الأعضاء؟
- ما هي البلاستيما، وكيف تعيد بناء جزء مفقود؟
- لماذا يمكن لبعض الأنواع أن تتجدد بشكل واسع بينما تشكل أنواع أخرى ندوبًا بشكل أساسي؟
- كيف يتم إعادة تنشيط البرامج التنموية أثناء التجديد؟
Key concepts
- التجديد فوق الشكلي (Epimorphic regeneration)
- البلاستيما
- صيانة الأنسجة بواسطة الخلايا الجذعية المقيمة
- إعادة تنشيط الإشارات التنموية
- التباين في القدرة التجديدية
Key theories
- التجديد كتطور معاد توظيفه
- يعيد التجديد إلى حد كبير استخدام البرامج الخلوية للتطور الجنيني - التكاثر، والتنميط، والتمايز - بحيث تعيد بناء بنية مفقودة جوانب من كيفية تشكلها لأول مرة.
Mechanisms
بعد الإصابة، يمكن أن يتقدم التجديد عبر مسارات مختلفة. في التجديد فوق الشكلي (epimorphic regeneration)، الذي يتجلى في إعادة نمو أطراف البرمائيات، تتراجع الخلايا في الجرح عن تمايزها أو يتم حشدها لتشكيل بلاستيما، وهي كتلة من الخلايا السلفية المتكاثرة التي تعيد تأسيس المعلومات الموضعية وتعيد بناء البنية المفقودة من خلال التنميط والتمايز. في الأنسجة ذات معدل الدوران العالي، تستبدل الخلايا الجذعية المقيمة الخلايا المفقودة باستمرار. يعيد التجديد تنشيط مسارات الإشارات التنموية لاستعادة النمط والهوية. تختلف الأنواع بشكل ملحوظ في القدرة التجديدية، من الحيوانات عالية التجديد التي تعيد نمو أجزاء كاملة من الجسم إلى تلك التي غالبًا ما ينتج عن إصلاحها نسيج ندبي بدلاً من البنية الأصلية.
Clinical relevance
إن فهم كيفية تجديد بعض الحيوانات للأعضاء يحفز الطب التجديدي وهندسة الأنسجة التي تهدف إلى تحسين إصلاح الإنسان، حيث تلتئم معظم الإصابات عن طريق التندب. هذا المدخل تعليمي ولا يقدم إرشادات طبية أو علاجية.
History
لقد أثار التجديد اهتمام علماء الأحياء منذ ملاحظات القرن الثامن عشر للبرمائيات التي تعيد نمو أطرافها؛ وقد ساعدت التجارب الكلاسيكية على الحيوانات المتجددة في تحديد مفاهيم المعلومات الموضعية التي أثرت لاحقًا في بيولوجيا التطور على نطاق أوسع.
Key figures
- Thomas Hunt Morgan
- Lazzaro Spallanzani
Related topics
Seminal works
- gilbert2016
- wolpert2015
Frequently asked questions
- ما هي البلاستيما؟
- هي كتلة من الخلايا السلفية المتكاثرة تتشكل في موقع البتر في الحيوانات المتجددة وتعيد بناء البنية المفقودة.
- لماذا لا يستطيع البشر إعادة نمو الأطراف المفقودة؟
- تمتلك الأنسجة البشرية قدرة محدودة على إعادة تنشيط البرامج التنموية اللازمة لإعادة النمو الكامل، لذلك تلتئم الإصابات الكبيرة عادةً عن طريق تكوين نسيج ندبي بدلاً من تجديد البنية الأصلية.