بازسازی و ترمیم بافت
چگونگی بازسازی یا ترمیم بافتهای از دست رفته و آسیبدیده در موجودات زنده، با استفاده مجدد از برنامههای تکوینی درجات مختلفی در گونههای مختلف.
Definition
بازسازی بافت، رشد مجدد یا جایگزینی عملکردی سلولها، بافتها یا ضمائم از دست رفته یا آسیبدیده است؛ ترمیم، بازگرداندن گستردهتر یکپارچگی بافت پس از آسیب است که ممکن است ساختار اصلی را بازسازی کند یا یک جایگزین مانند اسکار (جای زخم) ایجاد کند.
Scope
این موضوع به زیستشناسی بازسازی میپردازد: تفاوت بین بازسازی اپیمورفیک (رشد مجدد یک ساختار، مانند اندام دوزیستان) و نگهداری بافت توسط سلولهای بنیادی ساکن، تشکیل و نقش بلاستما، فعالسازی مجدد سیگنالدهی تکوینی، و چرایی تفاوت گسترده ظرفیت بازسازی در بین حیوانات. فرآیندهای ترمیمی مانند بهبود زخم به عنوان پاسخهای مرتبط در نظر گرفته میشوند.
Core questions
- موجودات زنده چگونه ساختارهای از دست رفته مانند اندامها یا اندامکها را بازسازی میکنند؟
- بلاستما چیست و چگونه یک بخش از دست رفته را بازسازی میکند؟
- چرا برخی گونهها میتوانند به طور گسترده بازسازی کنند در حالی که برخی دیگر عمدتاً اسکار تشکیل میدهند؟
- برنامههای تکوینی چگونه در طول بازسازی فعال میشوند؟
Key concepts
- بازسازی اپیمورفیک
- بلاستما
- نگهداری بافت توسط سلولهای بنیادی ساکن
- فعالسازی مجدد سیگنالدهی تکوینی
- تنوع در ظرفیت بازسازی
Key theories
- بازسازی به عنوان تکوین مجدداً به کار گرفته شده
- بازسازی عمدتاً از برنامههای سلولی تکوین جنینی — تکثیر، الگوبرداری و تمایز — استفاده مجدد میکند، به طوری که بازسازی یک ساختار از دست رفته، جنبههایی از چگونگی تشکیل اولیه آن را بازگو میکند.
Mechanisms
پس از آسیب، بازسازی میتواند از مسیرهای مختلفی پیش برود. در بازسازی اپیمورفیک، که نمونه آن رشد مجدد اندام دوزیستان است، سلولهای محل زخم تمایززدایی میشوند یا برای تشکیل بلاستما بسیج میشوند. بلاستما تودهای از سلولهای پیشساز تکثیرشونده است که اطلاعات موقعیتی را دوباره برقرار میکند و ساختار از دست رفته را از طریق الگوبرداری و تمایز بازسازی میکند. در بافتهایی با گردش سلولی بالا، سلولهای بنیادی ساکن به طور مداوم سلولهای از دست رفته را جایگزین میکنند. بازسازی، مسیرهای سیگنالدهی تکوینی را برای بازگرداندن الگو و هویت فعال میکند. گونهها از نظر ظرفیت بازسازی به طور قابل توجهی متفاوت هستند، از حیوانات با قابلیت بازسازی بالا که کل اعضای بدن را بازسازی میکنند تا آنهایی که ترمیم در آنها اغلب منجر به بافت اسکار به جای ساختار اصلی میشود.
Clinical relevance
درک چگونگی بازسازی اندامها در برخی حیوانات، الهامبخش پزشکی بازساختی و مهندسی بافت با هدف بهبود ترمیم در انسان است، جایی که بیشتر آسیبها با تشکیل اسکار بهبود مییابند. این مدخل آموزشی است و راهنمایی پزشکی یا درمانی ارائه نمیدهد.
History
بازسازی از زمان مشاهدات قرن هجدهم در مورد رشد مجدد اندام دوزیستان، زیستشناسان را مجذوب خود کرده است؛ آزمایشهای کلاسیک بر روی حیوانات در حال بازسازی به تعریف مفاهیم اطلاعات موقعیتی کمک کرد که بعدها زیستشناسی تکوینی را به طور گستردهتری تحت تأثیر قرار داد.
Key figures
- Thomas Hunt Morgan
- Lazzaro Spallanzani
Related topics
Seminal works
- gilbert2016
- wolpert2015
Frequently asked questions
- بلاستما چیست؟
- تودهای از سلولهای پیشساز تکثیرشونده است که در محل قطع عضو در حیوانات در حال بازسازی تشکیل میشود و ساختار از دست رفته را بازسازی میکند.
- چرا انسانها نمیتوانند اندامهای از دست رفته را بازسازی کنند؟
- بافتهای انسانی توانایی محدودی در فعالسازی مجدد برنامههای تکوینی لازم برای رشد کامل دارند، بنابراین آسیبهای عمده معمولاً با تشکیل بافت اسکار به جای بازسازی ساختار اصلی بهبود مییابند.