Yenileme süreci
Rejenerasyon materyalinin kökeni
Amputasyonu takiben, rejenerasyon yapabilen bir uzantı, kütükteki ampütasyon seviyesinin hemen arkasındaki dokulardan bir blastema geliştirir (fotoğrafa bakın). Bu dokular şiddetli değişikliklere uğrar. Bir zamanlar kas, kemik veya kıkırdak olarak uzmanlaşmış hücreleri normal olarak tanımlandıkları özellikleri kaybeder (dedifferentiasyon); daha sonra, yara epidermisine doğru göç etmeye ve altında birikmeye başlarlar, güdükten çıkmış yuvarlak bir tomurcuk (blastema) oluştururlar. Tomurcuk ucuna en yakın hücreler çoğalmaya devam ederken, güdük eski dokularına en yakın olan hücreler, konumlarına bağlı olarak kas veya kıkırdağa ayrılır. Geliştirme, rejenere ekin ucundaki son yapılar farklılaşana ve tüm çoğalan hücreler işlemde kullanılana kadar devam eder.
insan hastalığı: Onarım ve yenilenme
Hasarlı veya tahrip olmuş hücreleri sağlıklı yeni hücrelerle değiştirerek, onarım ve rejenerasyon süreçleri bir bireyi
Blastema hücreleri, daha önce oldukları gibi aynı hücre türlerine veya yakından ilişkili tiplere ayrışmış gibi görünmektedir. Hücreler belki de belirli koşullar altında rollerini değiştirebilir, ancak görünüşe göre nadiren yaparlar. Bir uzuv blastema aynı hayvanın arkasına nakledilirse, gelişimini bir uzuv haline getirebilir. Benzer şekilde, vücudun başka bir yerine nakledilen bir kuyruk blastema kuyruk haline gelecektir. Böylece, bir blastema'nın hücreleri, üretildikleri ve içine gelişmeye yönlendirildikleri ekin silinmez damgasına sahip gibi görünmektedir. Bununla birlikte, bir kuyruk blastema bir uzvun kütüğüne nakledilirse, rejenere olan yapı iki ekin bir bileşimi olacaktır.
Polarite ve gradyan teorisi
Her canlı varlık, bir organizmanın bir kafaya, ileri ya da bir kuyruğa ya da arka kısma farklılaşması olan bir polarite gösterir. Yenilenen parçalar bir istisna değildir; her zaman uzak bir yönde (vücudun ana kısmından uzakta) büyüyerek polarite gösterirler. Bununla birlikte, alt omurgasızlar arasında, proksimal (vücuda yakın veya vücuda doğru) ve distal arasındaki ayrım her zaman net değildir. Örneğin, sömürge hidroidlerindeki “sapların” polaritesini tersine çevirmek zor değildir. Normalde sapın bir parçası, serbest veya uzak ucunda bir baş ucu veya hidranth büyür; ancak bu bağlanırsa, başlangıçta proksimal olan bir hidrantı yeniden üretir. Bu sistemdeki polarite görünüşe göre bir aktivite gradyanı ile bir hidrant metabolik hızın en yüksek olduğu her yerde yeniden oluşacak şekilde belirlenir. Bir hidrant gelişmeye başladıktan sonra, inhibitör bir maddenin kök boyunca aşağı doğru difüzyonu ile proksimal olan diğerlerinin üretimini engeller.
Düzlemsel solucanlar ikiye kesildiğinde, her parça eksik olan uca doğru büyür. Kesimin yapıldığı vücudun esas olarak özdeş bölgelerindeki hücreler, bir durumda bir kafaya neden olan ve diğerinde kuyruk haline gelen blastemas oluşturur. Her blastema'nın rejenere ettiği şey, tamamen bir ön parçaya mı yoksa arka düz yassı kurt parçasına mı bağlı olduğuna bağlıdır: iki parça arasındaki gerçek fark metabolik diferansiyellerle belirlenebilir. Düz bir solucanın enine parçası çok ince kesilirse - etkili bir metabolik eğimin ayarlanması için çok dar - her iki uçta bir tane olmak üzere iki kafa oluşturabilir. Düz bir solucanın ön ucundaki metabolik aktivite, belirli ilaçlara maruz bırakılarak yapay olarak azaltılırsa, solucanın eski arka ucu bir kafa geliştirebilir.
Ek rejenerasyonu, tüm organizmalardan farklı bir problem oluşturur. Bir balığın yüzgeci ve bir semenderin uzvunun proksimal ve distal uçları vardır. Bununla birlikte, çeşitli manipülasyonlarla, proksimal bir yönde rejenere olmalarını sağlamak mümkündür. Bir balığın yüzgecinde kare bir delik kesilirse, rejenerasyon iç kenardan beklendiği gibi gerçekleşir, ancak uzak kenardan da oluşabilir. İkinci durumda, yenileyici yüzgeç aslında bir distal yapıdır, ancak proksimal bir yönde büyümesidir.
Amfibi uzuvlar benzer şekilde tepki verir. Bir semtin elini yakındaki vücut duvarına aşılamak ve yeterli bir kan akışı sağlandıktan sonra, omuz ve dirsek arasındaki kolu ayırmak mümkündür. Bu, üst kolun bir kısmından oluşan kısa bir kütük ve hayvanın yanından yanlış yönde çıkıntı yapan kolun geri kalanından oluşan daha uzun bir kütük oluşturur. Her iki kütük de aynı şeyi yeniden yaratır, yani, güdük hangi yöne baktığına bakılmaksızın normal olarak amputasyon seviyesine uzak yatan her şey. Tersine çevrilmiş kol bu nedenle kendi ayna görüntüsünü yeniden oluşturur.
Açıkçası, bir yapı yenilendiğinde, yalnızca normal olarak amputasyon seviyesinden uzak yatan parçalar üretebilir. Katılan hücreler, “aşağı akış ”taki her şeyi geliştirmek için gerekli bilgileri içerir, ancak asla daha yakın yapılara dönüşemezler. Rejenerasyon, embriyonik gelişim gibi, belirli bir sırada gerçekleşir.
