Regeneratie, vervanging van cellen

Regeneratie betekent vervangen of opnieuw vormen. In de biologie is regeneratie de natuurlijke vervanging van lichaamscellen. Bij meercellige organismen komt dit verschijnsel continue voor. Oude of beschadigde cellen worden vervangen door nieuwe. De huid is hier een bekend voorbeeld van en kunnen we met het blote oog zien. Niet ieder weefsel heeft een even groot regeneratievermogen. Zenuwcellen bijvoorbeeld hebben dit vermogen niet.

Regeneratie: de uitleg

Regeneratie komt bij vrijwel alle diersoorten voor. Ook de mens kent regeneratie, maar in mindere mate. Bij dit verschijnsel worden verloren cellen vervangen door gelijkwaardige en nieuwe cellen. Het gaat dus niet om een vervanging door andere cellen, dit heet reparatie. Bij reparatie treedt littekenvorming op, bij regeneratie niet. Regeneratie werkt middels stamcellen. Stamcellen zijn in staat om in alle soorten celtypen te veranderen. Ze worden voornamelijk in het beenmerg aangemaakt.

De huid wordt vernieuwd

De huid bestaat uit drie lagen. De binnenste laag is het onderhuids bind-en vetweefsel. De middelste laag bestaat uit de lederhuid. De bovenste laag van de huid is de opperhuid. De opperhuid vernieuwt zich elke maand. Dode huidcellen worden naar boven geduwd en vallen van het lichaam af. Vanuit het onderste gedeelte van de opperhuid worden nieuwe cellen (hoorncellen) gevormd. Het afsterven en de aangroei van de huidcellen is op elkaar afgestemd. Het vernieuwen van de huid heet regeneratie. Ook bij beschadiging van de opperhuid vindt er regeneratie plaats.

De lever kan weer aangroeien

Bij de mens is voornamelijk de lever perfect in staat tot regeneratie. Aangetaste of beschadigde delen van de lever groeien weer aan. Dit kan echter niet onbeperkt: op een gegeven moment is de lever niet meer in staat om voldoende te regenereren. Een donorlever hoeft slecht gedeeltelijk geplaatst te worden: de helft is ruim voldoende. De (halve) donorlever zal dan vanzelf weer aangroeien tot de oorspronkelijke grootte. Regeneratie van de lever is het meest bekende voorbeeld bij de mens. Bij dieren zijn er vaak meerdere organen of lichaamsdelen in staat tot regeneratie.

Longcellen kunnen gedeeltelijk regenereren

Beschadigde longcellen worden bij volwassenen niet meer vervangen. Zo ontstaat er vooral longschade door roken. Bij kinderen bestaat er het vermogen tot regeneratie van de longcellen. Beschadigde longcellen worden vervangen doordat de longcellen zich nog delen. Rond de puberteit zijn de longen uitgegroeid. Vanaf deze leeftijd zullen beschadigde longcellen ook niet meer vervangen worden. Toch moet er bij kinderen opgelet worden met beschadiging van de longcellen door het meeroken. Op latere leeftijd kan er sneller longkanker ontstaan doordat het DNA in de longcellen aangetast of veranderd is.

Regeneratieve geneeskunde

Met regeneratieve geneeskunde wordt de geneeskunde bedoeld waarmee men beschadigde huid, organen of weefsel probeert te regenereren oftewel te vervangen door gelijkwaardig weefsel. Hiervoor worden verschillende methoden gebruikt. Een belangrijk onderdeel hiervan is stamceltherapie. Vaak worden stamcellen vanuit het beenmerg gehaald. Deze worden op een voedingsbodem verder gekweekt waarna er groeifactoren worden toegevoegd. Deze zorgen ervoor dat de stamcellen uitgroeien tot de benodigde nieuwe lichaamscellen. Daarna worden de nieuw verkregen cellen terug geplaatst in het lichaam. Stamceltherapie kan ook middels stamcellen die verkregen zijn bij andere personen of dieren. Bij deze tweede methode kunnen er afstotingsverschijnselen optreden.

Bij stamceltransplantatie worden gezonde stamcellen bij een donor weggehaald en bij de ziekte patiënt ingebracht. Vooral bij bloedziekten en bepaalde vormen van kanker (bloedkanker) wordt deze regeneratieve methode toegepast. Gentherapie is het toebrengen van genetisch materiaal, waardoor stofwisselingsziekten, kanker en andere ziekten mogelijk behandeld kunnen worden.

Dieren en planten

Regeneratie komt ook bij dieren voor. Bijna iedereen kent het geval van de regenworm wel: wanneer deze door wordt gesneden, blijft het voorste gedeelte leven en groeit zelfs weer aan. De regenworm kan slechts een aantal segmenten missen. Aan de achterkant oftewel de staartzijde kan de regenworm meer segmenten kwijtraken en regenereren dan aan de voorzijde. Voor kunnen er maximaal vier regenereren en maximaal vijftien verloren gaan. Een worm die doormidden wordt gehakt mist er teveel waardoor hij uiteindelijk sterft. In totaal heeft een regenworm 110 tot 180 segmenten.

De wandelende tak is een ander bekend voorbeeld van een dier dat aan regeneratie doet. Vooral jonge dieren die nog veel moeten vervellen, hebben een grotere kans dat een afgebroken poot opnieuw aangroeit.

Regeneratie bij planten komt niet voor zoals we die bij mensen en dieren kennen. Planten herstellen of vermeerderen zichzelf via nieuwe scheuten. Ook kan vanuit een kleine stek een nieuwe plant groeien. Dit is echter niet vergelijkbaar met het opnieuw aangroeien van organen of lichaamsdelen bij mens of dier.