Regenerering (biologi)

Regenerering er evnen til å danne en ny del an en organismevokser til erstatning for en del som har gått tapt. Det best kjente og siterte eksemplet er regenerering av ny hale hos firfisler, som kan kaste halen som en form for forsvar mot rovdyr. Regenerasjon er særlig utbredt blant planter og dyr som viser kontinuerlig vekst, slik som kolonidyr som kolonimaneter og sekkdyr.

Firfisle med regenerert hale

Enkle organismer har tilnærmet ubegrenset evne til regenerering, mens mer avanserte organismer har liten regenerasjonsevne. Hos pattedyr som menneske, er det bare huden og leveren som har noen utstrakt evne til regenerering.

Regenerering hos planter

I forhold til dyr har planter stor evne til regenerering. Mange plantearter formerer seg hovedsakelig ved knoppskyting, som er en form av regenerering. Planter har en høy grad av plastisitet og viser flere ulike typer regenerering av vev eller organer. Å gro hele individer fra små fragmenter (stiklinger) gjøres rutinemessing, selv for trær.

Evnen til å regenerere kan forsterkes ved å tilførte plantehormoner kunstig. Hormonsystemet hos planter er mye enklere enn hos dyr, og blandingsforholdet mellom auxin og cytokinin bestemmer utformingen av regenererende organer. Lang tids forskning tyder på at noen former for regenerering skjer ved omprogrammering av differensierte somatiske celler, noe som ikke skjer hos dyr. Noe regenerering foregår også ved aktivering av relativt udifferensierte stamceller i vevet.

Regenerering hos dyr

En ny sjøstjerne vokser ut fra en avrevet arm fra Linckia guildingi.

Enkle dyr uten bilateral symmetri (svamper og nesledyr) har stor evne til regenerering. Koraller og enkeltpolypper som Hydra kan regenerere fra et lite fragment. Svamper kan deles opp i enkeltceller, der hver og en celle har evnen til å dele seg og danne et nytt individ. Det samme gjelder enkelte sekundært radiærsymetriske dyr, slik som sjøstjerner. Også enkle bilaterale dyr har imponerende regenereringsegenskaper. Flatormer kan regenerere både hode og hale, og danne to nye individer om de deles i to.

Både Hydra og flatormer har kontinuerlig celleomsetning der nye celler hele tiden dannes fra stamceller. Hos flatormer har noen av stamcellene vist seg å være pluripotent. Regenerering av lemmer er godt studert hos hemimetabole insekter og salamandere. Særlig regenerering hos amfibier er mye studert, siden amfibier er virveldyr som oss mennesker, og det er et vist håp om at kunnskapen også skal kunne ha medisinsk relevans. Studier på salamandere viser at hver celletype regenererer seg selv, med unntak av bindevev hvor det er betydelig omdannelse mellom brusk, hud og sener.

Hos amfibier dannes nye strukturer ved at signalstoffer som var aktive under fosterutviklingen reaktiveres. Det er fortsatt en pågående debatt vedrørende det gamle spørsmålet om regenerering er en original eller nyutviklet egenskap. Dersom det første er tilfelle, kan en med bedre kunnskap forvente å kunne forbedre den regenerativ evne hos mennesker. Hvis sistnevnte er tilfelle så er hver forekomst av regenerering antatt å ha oppstått ved naturlig utvalg i forhold til den spesielle arten, dermed forventes heller ingen generelle regler.