Регенерація забезпечує відновлення тканин і органів з поверненням їх первинної структури та функціональної здатності. Вона є ключовим механізмом підтримки гомеостазу та протидії старінню.
1) Епітелії
Мета
- Відновлення цілісності бар’єрних тканин (шкіра, слизові)
- Підтримка фізіологічних функцій: захист, секреція, всмоктування
Основні механізми
- Проліферація та диференціація базальних стовбурових клітин епідермісу
- Міграція епітеліальних клітин для закриття ушкоджень
- Взаємодія з ECM та факторами росту (EGF, FGF, VEGF)
Особливості
- Висока швидкість відновлення у шкірі та слизових
- Регенерація може повторюватися кілька циклів без рубцювання
2) Печінка
Мета
- Відновлення маси та функції після ушкодження або резекції
- Збереження метаболічної та детоксикаційної здатності
Основні механізми
- Гіперплазія гепатоцитів (мітотична проліферація)
- Стимуляція печінкових стовбурових та транзиторних клітин при значних ушкодженнях
- Сигнальні шляхи: HGF/c-Met, Wnt/β-catenin, Notch
Приклади
- Часткова регенерація печінки після резекції (hepatectomy)
- Відновлення тканини після токсичного або вірусного ушкодження
3) Кровотворна тканина
Мета
- Відновлення популяцій еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів
- Підтримка гомеостазу крові та імунної відповіді
Основні механізми
- Активність гемопоетичних стовбурових клітин (HSC) у кістковому мозку
- Діференціація через мультипотентні попередники
- Взаємодія з регенеративною нішею (stromal cells, ECM, цитокіни)
Особливості
- Безперервна регенерація у фізіологічних умовах
- Адаптивне збільшення проліферації при крововтраті або інфекції
4) М’язи (певна частка)
Мета
- Відновлення функціональних м’язових волокон після травм
- Підтримка контрактильної здатності та сили
Основні механізми
- Активація сателітних клітин (м’язові стовбурові клітини)
- Проліферація та диференціація у нові міофібрили
- Ремоделювання ECM та інтеграція з нервовими волокнами
Особливості
- Часткова регенерація у ссавців (повна – у саламандр)
- Важливий баланс між регенерацією та формуванням рубців
Результат: регенерація на тканинному рівні забезпечує повне або майже повне відновлення структури та функції клітин і тканин, інтегруючи стовбурові клітини, мікрооточення та сигнальні механізми.