Régénération et réparation tissulaires
Comment les organismes régénèrent ou restaurent les tissus perdus et endommagés, en réutilisant les programmes de développement à des degrés divers selon les espèces.
Definition
La régénération tissulaire est la repousse ou le remplacement fonctionnel de cellules, tissus ou appendices perdus ou endommagés ; la réparation est la restauration plus large de l'intégrité tissulaire après une blessure, qui peut régénérer la structure originale ou former un substitut tel qu'une cicatrice.
Scope
Ce sujet aborde la biologie de la régénération : le contraste entre la régénération épimorphique (la repousse d'une structure, comme chez les membres d'amphibiens) et le maintien tissulaire par les cellules souches résidentes, la formation et le rôle du blastème, la réactivation de la signalisation développementale, et les raisons pour lesquelles la capacité de régénération varie si largement parmi les animaux. Les processus de réparation, tels que la cicatrisation des plaies, sont traités comme des réponses connexes.
Core questions
- Comment les organismes régénèrent-ils des structures perdues telles que des membres ou des organes ?
- Qu'est-ce qu'un blastème, et comment reconstruit-il une partie manquante ?
- Pourquoi certaines espèces peuvent-elles se régénérer de manière extensive tandis que d'autres forment principalement des cicatrices ?
- Comment les programmes de développement sont-ils réactivés pendant la régénération ?
Key concepts
- Régénération épimorphique
- Le blastème
- Maintien tissulaire par les cellules souches résidentes
- Réactivation de la signalisation développementale
- Variation de la capacité de régénération
Key theories
- La régénération comme développement redéployé
- La régénération réutilise largement les programmes cellulaires du développement embryonnaire — prolifération, mise en forme et différenciation — de sorte que la reconstruction d'une structure perdue récapitule des aspects de sa formation initiale.
Mechanisms
Après une blessure, la régénération peut se dérouler par différentes voies. Dans la régénération épimorphique, illustrée par la repousse des membres d'amphibiens, les cellules au niveau de la plaie se dédifférencient ou sont mobilisées pour former un blastème, une masse de cellules progénitrices proliférantes qui rétablit l'information positionnelle et reconstruit la structure manquante par la mise en forme et la différenciation. Dans les tissus à renouvellement rapide, les cellules souches résidentes remplacent continuellement les cellules perdues. La régénération réactive les voies de signalisation développementales pour restaurer le motif et l'identité. Les espèces diffèrent notablement quant à leur capacité de régénération, allant des animaux hautement régénératifs qui reconstituent des parties entières du corps à ceux dont la réparation produit plus souvent du tissu cicatriciel plutôt que la structure originale.
Clinical relevance
Comprendre comment certains animaux régénèrent des organes motive la médecine régénérative et l'ingénierie tissulaire visant à améliorer la réparation humaine, où la plupart des blessures guérissent par cicatrisation. Cette entrée est éducative et ne fournit pas de conseils médicaux ou de traitement.
History
La régénération fascine les biologistes depuis les observations du XVIIIe siècle sur la repousse des membres d'amphibiens ; des expériences classiques sur des animaux en régénération ont contribué à définir les concepts d'information positionnelle qui ont ensuite éclairé plus largement la biologie du développement.
Key figures
- Thomas Hunt Morgan
- Lazzaro Spallanzani
Related topics
Seminal works
- gilbert2016
- wolpert2015
Frequently asked questions
- Qu'est-ce qu'un blastème ?
- C'est une masse de cellules progénitrices proliférantes qui se forme sur le site d'une amputation chez les animaux en régénération et reconstruit la structure manquante.
- Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas régénérer des membres perdus ?
- Les tissus humains ont une capacité limitée à réactiver les programmes de développement nécessaires à une repousse complète ; ainsi, les blessures majeures guérissent généralement en formant du tissu cicatriciel plutôt qu'en régénérant la structure originale.