Unter Regeneration versteht man die Fähigkeit eines Organismus, verloren gegangene Teile zu ersetzen.
Pflanzen sind dazu in der Lage, aber auch sehr viele wirbellose Tiere wie verschiedene Nesseltiere, Ascidien, Plattwürmer u.ä. Unter den Wirbeltieren ist die Fähigkeit weitestgehend verloren gegangen, Organe und Gewebe zu regenerieren. Amphibien wie z. B. die Molche oder Axolotl sind zum Teil in der Lage, verlorene Gliedmaßen, Augen und auch Teile von inneren Organen zu regenerieren. Auch die Fähigkeit mancher Reptilien wie den Eidechsen, ihren Schwanz an einer Sollbruchstelle durch Muskelkontraktion abzuwerfen und anschließend (in reduzierter Form) wieder nachwachsen zu lassen, ist unter den Wirbeltieren eher selten.
Bei den Gliederfüßern ist die Fähigkeit, verloren gegangene Körperteile bei der nächsten Häutung teilweise zu ersetzen, weit verbreitet. Dabei wird je Häutung jeweils ein Stück mehr ersetzt als bei der voran gegangenen Häutung, so dass bei einer genügend großen Anzahl von Häutungen Körperteile auch vollständig ersetzt werden können. Die Anzahl der Häutungen ist aber in einigen Gruppen der Gliederfüßer begrenzt (z.B. bei den Insekten), so dass in diesen Fällen nach der letzten, häufig der Imaginalhäutung, keine weitere Regeneration mehr möglich ist.
Typen von Regeneration
Es werden drei Typen von Regeneration unterschieden:
Epimorphose
Bei der Epimorphose werden vom Organismus die verloren gegangenen Teile durch Zellproliferation vollständig neu geformt. Beispiele für Epimorphose sind die Molche und Seesterne.
Morphallaxis
Bei der Morphallaxis werden die verloren gegangenen Teile durch Umordnen der vorhandenen Zellen neu gebildet. Es werden also keine neuen Zellen gebildet. Der Süßwasserpolyp Hydra vulgaris ist ein klassisches Beispiel für Morphallaxis.
Induktion
Bei der Regeneration durch Induktion handelt es sich um einen weitgehend experimentellen Ansatz, der auf die späten 1930er Jahre zurückgeht. Die gewebespezifische Regeneration wird hierbei durch die Applikation von Geweben (z. B. fein gemahlene Knochen) oder Materialien (z. B. Trypanblau) mit spezifischen induktiven Eigenschaften erzielt.
Bei Säugetieren ist neben der Regeneration die Hypertrophie ebenfalls sehr wichtig für die Wiederherstellung insbesondere von parenchymatösen inneren Organen. Ein Schlüsselelement der Hypertrophie innerer Organe ist die Zunahme an funktionaler Masse durch Zellvergrößerung und weniger die Wiedererlangung der äußeren Organform. Typischerweise tritt Hypertrophie nicht nur bei Beschädigung oder teilweiser Entfernung eines Organs auf, sondern gerade auch bei vermehrter funktioneller Beanspruchung.
Mechanismus
Die Mechanismen, die eine Regeneration ganzer Gliedmaßen, Organe und sogar Teile des Gehirns ermöglichen, sind derzeit Gegenstand intensiver Forschungsbemühungen. Der mexikanische Salamander Axolotl ist aufgrund seiner besonders weitgehenden Regenerationsfähigkeit diesbezüglich ein sehr beliebtes Studienobjekt. Entgegen der bisherigen Annahme, dass nach einer Verletzung zunächst sich die umliegenden Zellen in sogenannte Alleskönner-Zellen (pluripotente Stammzellen) zurückentwickeln und im nächsten Schritt aus diesen alle neuen Zellen entstehen, haben neuere Forschungen hierbei ergeben, dass sich neue Gliedmaßen oder Organe aus Zellen entwickeln, die sich nur jeweils zu bestimmten Gewebetypen weiterentwickeln können. Mit anderen Worten produziert ein jedes Gewebe Vorläuferzellen (engl.: progenitor cells), die nur über ein limitiertes Potential zur Rückentwicklung verfügen. Diese überraschende Entdeckung hat nach Ansicht der beteiligten Forscher bedeutende Konsequenzen für die regenerative Medizin. So zeige das Ergebnis, dass für das komplexe Phänomen der Regeneration keine vollständige Dedifferenzierung der Zellen zurück zum pluripotenten Entwicklungsstadium erforderlich ist. Darüber hinaus seien nun viele Unklarheiten und Unsicherheiten bezüglich des Entwicklungspotentials gelöst.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Regeneration_%28Biologie%29
Selbstheilung: Wundermittel lässt Finger nachwachsen
15.07.10 | 09:40 Uhr München (ots)
Unser Körper erneuert sich ständig - und rettet so unser Leben. Diesen unglaublichen Reparaturmechanismus wollen die Mediziner schon bald so perfektionieren, dass beschädigte Organe sich von allein wiederherstellen. Wie die Zeitschrift WUNDERWELT WISSEN (Ausgabe 04/2010 ...
München (ots) - 15. Juli 2010 - Unser Körper erneuert sich ständig - und rettet so unser Leben. Diesen unglaublichen Reparaturmechanismus wollen die Mediziner schon bald so perfektionieren, dass beschädigte Organe sich von allein wiederherstellen. Wie die Zeitschrift WUNDERWELT WISSEN (Ausgabe 04/2010 ab morgen im Handel) berichtet, stehen sie kurz vor dem Durchbruch.
iPS-Zellen heißt das Zauberwort, das derzeit weltweit die Wissenschaftler elektrisiert und das der Menschheit völlig neue Perspektiven bei der Heilung von Krankheiten eröffnen soll. Dr. Konrad Hochedlinger, Professor an der Harvard-Universität (USA) und Pionier bei der Entwicklung von Stammzellen des Typs iPS, erklärte im Mai 2010: "Die Milliarden-Dollar-Frage ist, wie lange es dauert, das risikofrei hinzukriegen." Hochedlinger ist zuversichtlich: "Die iPS-Zellen werden das 21. Jahrhundert so verändern wie die Antibiotika das 20. Jahrhundert. Aber einige Jahre wird es noch dauern."
Als "Regenerative Medizin" werden heute die Therapien bezeichnet, bei denen außerhalb des Körpers Zellgewebe hergestellt wird, um geschädigte Organe wieder aufzubauen. Deutschland spielt in der regenerativen Medizin ganz weit vorn mit. So wurde in Würzburg ein Verfahren zur Züchtung von Hauttransplantat aus Eigenhaut entwickelt, die im Reagenzglas innerhalb weniger Wochen wächst und vom Körper so angenommen wird, dass keine Narben entstehen - ein Geschenk des Himmels für Brandopfer. In Tübingen gelang es Wissenschaftlern, durchtrennte Nervenbahnen zu neuem Wachstum anzuregen. Geforscht wird an der Zellzüchtung zur Reparatur geschädigter Herzareale und ganzer Herzklappen.
Das neueste Wundermittel EZM (Exzellulare Matrix) stammt allerdings aus den USA: eine Substanz aus Proteinen, Zucker, Nährstoff und Wasser, die Zellen signalisiert, dass sie wieder wachsen sollen. In Cincinnati wuchs einem Flugzeugmechaniker mit Hilfe der faserigen Masse, die aus getrockneten Schweinsblasen gewonnen wurde, der rechte Mittelfinger nach, der einem Propeller zum Opfer gefallen war. Der Finger funktioniere großartig, berichtet der Patient, nur manchmal rieche er nach Schwein.
Quelle: http://www.ad-hoc-news.de/selbstheilung-wundermittel-laesst-finger-nachwachsen--/de/News/21477867
Forscher lassen Fingerkuppe nachwachsen
Nach dem Griff in den Propeller seines Modellflugzeugs fehlten einem Tüftler 1,2 Zentimeter eines Mittelfingers. Die sind inzwischen vollständig nachgewachsen. Der Mann hatte die Wunde täglich mit einem wundersamen Pulver bestäubt. Er nennt die Mixtur Feenstaub. Der stammt allerdings von ziemlich irdischen Tieren.
Als Modellflugzeugbauer lebt man gefährlich. Diese Erfahrung musste Lee Spievack aus Cincinnati kürzlich machen. Der Mann büßte 1,2 Zentimeter seines rechten Mittelfingers ein, als er in den laufenden Propeller einer Miniatur-Maschine fasste. Inzwischen ist der Finger vollständig nachgewachsen, was Spievack auf die tägliche Bestäubung mit einem Pulver zurückführt, dass er selber geheimnisvoll "Feenstaub" nennt.
Tatsächlich handelt es sich dabei um eine getrocknete Substanz, die normalerweise Zell-Zwischenräume ausfüllt, und extrazelluläre Matrix heißt. Stephen Badylak hat das Pulver entwickelt, dem er zuschreibt, neues Zellwachstum anstatt Narbenbildung anregen zu können. Er gewinnt es aus getrockneten Schweineharnblasen.
Der Forscher, ein ausgebildeter Tierarzt, Pathologe und Allgemeinmediziner, startete seine ersten Versuche vor 20 Jahren an einem Hund, dem er Teile der Aorta durch dessen Dünndarmgewebe ersetzte. Darm und Ader verschmolzen, ohne dass eine Narbe zurückblieb. Auf der Suche nach der Substanz, die für die wundersame Erneuerung der Dünndarmwand verantwortlich ist, wurde Badylak in der Blase fündig. Als optimalen Organspender wählte er das Schwein - ihre Gewebestruktur ist jener des Menschen sehr ähnlich.
Dies ist einem großen Umfang an genetischen Gemeinsamkeiten zu verdanken. Sie sind auch der Grund, dass seit einiger Zeit potenzielle Organspender-Schweine geklont werden, deren Herz oder Niere als Transplantate für Menschen in Betracht kommen sollen.
Vorerst sieht Mediziner Badylak die neugewachsene Fingerkuppe als großen Erfolg. Bei seinem Patient stimmt heute selbst das Muster für den Fingerabdruck wieder. Er gibt an, Gefühl bis in die Fingerspitze zu haben, allerdings wachse der Nagel besonders schnell nach, und manchmal rieche der Finger nach Schwein. Das Ergebnis wird von einigen Seiten kritisch betrachtet. Kollegen bemängeln, dass es keine Vergleichsstudien darüber gibt, inwieweit sich die Fingerkuppe selbst regenerieren kann. Der Forscher selbst gibt zu, sich über die genauen Prozesse nicht im Klaren zu sein, die hinter der Heilung stecken.
Sein Mittel kam auch nur deshalb zum Einsatz, weil der Patient das fehlende Stück seines Fingers nach dem Propellerunfall nicht mehr auffinden konnte. In jedem anderen Fall hätte man zunächst versucht, das Stück wieder anzunähen. Die nächstliegende Alternative wäre die Eigentransplantation von Gewebe des Unterarmes oder der Hüfte gewesen.
Doch der Patient bevorzugte das Pulver von Badylak. Derzeit arbeitet der Arzt im Auftrag der DARPA, einer dem Verteidigungsministerium unterstellten Forschungsagentur. An Mäusen will Badylak nun die weiteren Fähigkeiten der extrazellulären Matrix testen. Das Mittel benutzt er inzwischen auch an Soldaten, die im Irak-Krieg Finger verloren haben. "Jeder Zentimeter Gewebe ist da ein Erfolg", sagt Zellforscher Badylak.
I.H.
Quelle: http://www.welt.de/gesundheit/article2021956/Forscher_lassen_Fingerkuppe_nachwachsen.html
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