Pengertian Regenerasi sel dan Peran

Regenerasi sel adalah prosedur pembangunan kembali, reklamasi dan pengembangan untuk membuat genom, sel, makhluk hidup dan sistem biologis. Regenerasi sel adalah perubahan karakteristik atau kesempatan yang menyebabkan pembaharuan pada kerusakan.

Beberapa bagian tubuh kita dapat memperbaiki diri dengan baik setelah cedera, tetapi yang lain tidak memperbaiki sama sekali. Kita tentu saja tidak dapat menumbuhkan kembali seluruh kaki atau lengan, tetapi beberapa hewan dapat menumbuhkan kembali bagian tubuh mereka. Regenerasi terjadi pada manusia dan hewan.

Pada manusia pertumbuhan kembali bagian organ yang rusak dari jaringan yang tersisa dikenal sebagai regenerasi. Manusia mampu meregenerasi beberapa organ, misalnya hati. Jika bagian organ hilang karena penyakit atau cedera, organ tumbuh kembali ke ukuran aslinya. Contoh regenerasi terbesar pada manusia adalah kulit kita karena terus diperbarui dan diperbaiki. Regenerasi juga terjadi pada hewan. Ada beberapa hewan yang dapat meregenerasi bagian tubuh mereka. Misalnya, cacing pipih atau planarian dapat meregenerasi kepala dari potongan ekor, dan ekor dari sepotong kepala.

Pengantar

Pada organisme dewasa kapasitas regeneratif organ atau jaringan tertentu dapat dibatasi, menghasilkan tantangan klinis yang penting bagi dokter dan ilmuwan.

Regenerasi melibatkan kemampuan untuk memperbarui atau mengkomposisi ulang jaringan, organ atau bahkan organisme, setelah cedera atau kerusakan fisik yang cukup besar, yang dihasilkan dari patologi, tumor, penyakit bawaan atau trauma, misalnya. Sebagai konsekuensi dari regenerasi jaringan, baik komposisi dan sifat jaringan dipulihkan, dan jaringan yang baru dibentuk sangat mirip dengan jaringan asli.

Kapasitas regeneratif berhubungan langsung dengan keberadaan sel induk atau sel progenitor, yang mampu berkembang biak dan berdiferensiasi. Jaringan yang mempertahankan kapasitas proliferatif tinggi, seperti sistem hematopoietik, memiliki kapasitas regeneratif bahkan pada organisme dewasa.

Proliferasi sel terjadi dalam proses perbaikan secara umum, disertai dengan produksi intens matriks ekstraseluler, dengan sejumlah besar kolagen, yang mengakibatkan pembentukan jaringan fibrosa untuk menempati area yang terluka. Meskipun ada pengisian lesi, baik komposisi dan sifat jaringan berbeda dari jaringan asli, dan pola organisasi jaringan tidak dipulihkan, yang menyebabkan kinerja yang berubah dari fungsinya. Proses penyembuhan kulit dengan adanya bekas luka adalah contoh perbaikan jaringan.

Selain proses regenerasi dan perbaikan alami, dimungkinkan, melalui intervensi medis, untuk mengisi lesi dengan bahan-bahan alami atau sintetis, yang bertujuan untuk pemulihan daerah yang terganggu, dan memberikan sifat-sifat tertentu ke jaringan, menghindari, misalnya, memperburuk keadaan. lesi awal atau evolusi proses degeneratif.

Tiga pendekatan dapat digunakan dalam rekayasa jaringan, menargetkan pengobatan regeneratif, karena memungkinkan pemulihan daerah yang dikompromikan dalam derajat yang berbeda. Namun, tujuan utama adalah regenerasi, komposisi ulang jaringan asli dan dimulainya kembali sifat-sifat biomekanik dan molekuler, dengan kinerja normal dari fungsinya.

Regenerasi jaringan melibatkan rekrutmen sel, pertumbuhan, proliferasi dan diferensiasi, dengan yang terakhir mewakili tahap penting untuk keberhasilan regenerasi, menghindari pembentukan karakteristik jaringan fibrosa dari perbaikan. Jaringan dengan kapasitas regeneratif yang lebih besar, seperti kulit dan hati, secara intrinsik menghadirkan sel yang mampu bermigrasi untuk menempati wilayah yang terkena, dan sel yang sama mempertahankan kapasitas proliferatif, memungkinkan pendudukan lesi.

Di jaringan lain kapasitas regeneratif bahkan lebih terganggu. Dalam tulang rawan, misalnya, sel-sel tetap tertanam dalam matriks ekstraseluler, dan tidak adanya pembuluh darah menghambat keberadaan jenis sel komponen lain dalam jaringan; bahkan proses migrasi dan proliferasi sel pun terganggu. Secara umum, proses regenerasi dan perbaikan tidak terjadi secara alami dalam kasus-kasus ini, membutuhkan intervensi bedah untuk merangsang sumsum tulang subkondral, sehingga memungkinkan adanya sel yang mampu memperbaiki jaringan di daerah yang dikompromikan. Teknik dan metodologi ilmiah lainnya mencari alternatif untuk memungkinkan proses perbaikan dan regenerasi jaringan.

Bagaimanapun, tahap akhir dari proses-proses yang disebutkan di atas, diferensiasi sel, sangat penting. Pemahaman tentang mekanisme yang mengarah pada proses diferensiasi pada organisme dewasa memungkinkan usulan perbaikan dalam teknologi yang ada dan alternatif yang diarahkan pada optimalisasi proses regenerasi jaringan yang dipandu, dalam kedokteran regeneratif.

Mekanisme diferensiasi

Pada organisme yang lebih tinggi, seperti mamalia, organ dan jaringan memiliki kapasitas regenerasi yang terbatas. Penentuan nasib sel terjadi selama perkembangan embrio hewan-hewan ini, dari zigot. Zigot, diklasifikasikan sebagai totipoten, memiliki potensi untuk berasal dari semua jenis sel, di antara lebih dari dua ratus jenis sel yang ditemukan pada pria dewasa, misalnya.

Namun, selama perkembangan embrionik, terutama dalam fase gastrulasi, bentuk ekspresi gen yang lebih intens dan berbeda dimulai. Fase perkembangan embrionik ini masih ditandai oleh penurunan kapasitas proliferasi sel dan oleh pergerakan morfogenetik, atau migrasi sel. Dari tahap ini, morfogen, faktor induktif terlarut, memainkan peran penting dalam diferensiasi sel. Sel-sel secara bertahap menunjukkan perubahan dalam pola ekspresi gen, menghasilkan pengembangan jenis sel tertentu, yaitu, diferensiasi sel. Sel-sel yang dibedakan menjaga pola ekspresi gen tetap stabil, memungkinkan ekspresi fenotip karakteristiknya.

Oleh karena itu, hubungan antara potensi dan diferensiasi sel berbanding terbalik. Dengan diferensiasi sel, potensinya secara bertahap menjadi lebih terbatas, dan sel-sel yang lebih berdiferensiasi memiliki kapasitas lebih sedikit untuk berasal dari tipe sel lain.

Dalam sistem kultur sel dimungkinkan untuk mengamati dengan jelas situasi yang mendukung kapasitas proliferasi sel, seperti pertumbuhan dalam lapisan tunggal dengan suplementasi serum sapi janin, sementara umumnya kerangka tiga dimensi, dan suplementasi khusus dengan faktor pertumbuhan, merupakan induktor untuk diferensiasi sel.

Pada organisme dewasa, sel-sel sebagian besar terspesialisasi, atau dibedakan, membentuk bagian dari jaringan dan organ yang kompleks, dan memiliki kapasitas proliferasi yang rendah, sehingga membatasi kemungkinan regeneratif. Penting untuk ditekankan bahwa beberapa vertebrata mempertahankan kapasitas regeneratif yang lebih signifikan yang, dalam sejumlah kasus, meluas ke substitusi anggota tubuh lengkap.

Beberapa strategi memungkinkan organisme untuk mempertahankan, meskipun secara terbatas, potensi regenerasi jaringan, melalui: 1) keberadaan sel-sel progenitor atau sel-sel induk; 2) pembalikan proses diferensiasi sel, meskipun terbatas, dengan cara dedifferensiasi, transdifferensiasi atau pemrograman ulang sel, yang terakhir dengan pembatasan tertentu karena pada dasarnya diperoleh dengan menggunakan manipulasi sel buatan dan jarang terjadi secara alami pada organisme dewasa.

Loading...