Regeneração e Reparação Tecidual

Como os organismos regeneram ou restauram tecidos perdidos e danificados, reutilizando programas de desenvolvimento em graus variados entre as espécies.

Definition

A regeneração tecidual é o recrescimento ou a substituição funcional de células, tecidos ou apêndices perdidos ou danificados; a reparação é a restauração mais ampla da integridade tecidual após uma lesão, que pode regenerar a estrutura original ou formar um substituto, como uma cicatriz.

Scope

Este tópico abrange a biologia da regeneração: o contraste entre a regeneração epimórfica (regeneração de uma estrutura, como em membros de anfíbios) e a manutenção tecidual por células-tronco residentes, a formação e o papel do blastema, a reativação da sinalização do desenvolvimento e por que a capacidade regenerativa varia tão amplamente entre os animais. Processos de reparação, como a cicatrização de feridas, são tratados como respostas relacionadas.

Core questions

• Como os organismos regeneram estruturas perdidas, como membros ou órgãos?
• O que é um blastema e como ele reconstrói uma parte ausente?
• Por que algumas espécies podem se regenerar extensivamente enquanto outras formam principalmente cicatrizes?
• Como os programas de desenvolvimento são reativados durante a regeneração?

Key concepts

• Regeneração epimórfica
• O blastema
• Manutenção tecidual por células-tronco residentes
• Reativação da sinalização do desenvolvimento
• Variação na capacidade regenerativa

Key theories

Regeneração como desenvolvimento redesdobrado

A regeneração reutiliza em grande parte os programas celulares do desenvolvimento embrionário — proliferação, padronização e diferenciação — de modo que a reconstrução de uma estrutura perdida recapitula aspectos de como ela se formou inicialmente.

Mechanisms

Após uma lesão, a regeneração pode ocorrer por diferentes vias. Na regeneração epimórfica, exemplificada pelo recrescimento de membros de anfíbios, as células na ferida desdiferenciam-se ou são mobilizadas para formar um blastema, uma massa de células progenitoras proliferativas que restabelece a informação posicional e reconstrói a estrutura ausente através de padronização e diferenciação. Em tecidos com alta renovação, as células-tronco residentes substituem continuamente as células perdidas. A regeneração reativa as vias de sinalização do desenvolvimento para restaurar o padrão e a identidade. As espécies diferem marcadamente na capacidade regenerativa, desde animais altamente regenerativos que regeneram partes inteiras do corpo até aqueles cuja reparação mais frequentemente produz tecido cicatricial em vez da estrutura original.

Clinical relevance

A compreensão de como alguns animais regeneram órgãos motiva a medicina regenerativa e a engenharia de tecidos, visando melhorar a reparação humana, onde a maioria das lesões cicatriza por formação de cicatriz. Esta entrada é educacional e não fornece orientação médica ou de tratamento.

History

A regeneração tem fascinado biólogos desde as observações do século XVIII de anfíbios regenerando membros; experimentos clássicos em animais em regeneração ajudaram a definir conceitos de informação posicional que mais tarde informaram a biologia do desenvolvimento de forma mais ampla.

Key figures

• Thomas Hunt Morgan
• Lazzaro Spallanzani

Seminal works

• gilbert2016
• wolpert2015

Frequently asked questions

O que é um blastema?

É uma massa de células progenitoras proliferativas que se forma no local de uma amputação em animais em regeneração e reconstrói a estrutura ausente.

Por que os humanos não conseguem regenerar membros perdidos?

Os tecidos humanos têm capacidade limitada para reativar os programas de desenvolvimento necessários para o recrescimento completo, de modo que lesões maiores geralmente cicatrizam formando tecido cicatricial em vez de regenerar a estrutura original.