Eläinten regeneraatiokyky

Abstract

Regeneraatio on evoluution myötä lajeille kehittynyt kohtuullisen yleinen ilmiö, joka auttaa mm. pedoilta pakoon pääsemistä sekä lisää eloonjäämisen mahdollisuutta. Regeneraation avulla uuden hännän tai muun kehon osan uudelleenmuodostaminen on mahdollista. Regeneraatiota on olemassa kahdenlaista; epimorfoosi sekä morfallaksia, joista morfallaksia on kehittynyt myöhemmin epimorfoosista. Epimorfoosia tapahtuu selkärankaisilla, kuten salamantereilla ja aksolotleilla, joita tarkastellaan tutkielmassa tarkemmin. Kyseiset lajit pystyvät regeneroimaan esimerkiksi uuden raajan katkenneen tilalle. Morfallaksista regeneraatiota tapahtuu usein selkärangattomilla, joista tutkielmassa tarkasteltiin lattanoita (Tricladida) sekä lampipolyyppia (Hydra vulgaris). Selkärangattomat ovat usein kykeneväisempiä regeneraatioon ja ne pystyvät usein regeneroimaan lähes koko ruumiinsa uudestaan.

Regeneraatio on säilynyt pitkään evoluutiossa, joten voidaan todeta, että se on hyödyllinen ominaisuus. Luonnonvalinta suosii vain ominaisuuksia, joista on enemmän hyötyä kuin haittaa yksilölle. Regeneraatio on tutkimusten muukaan kehittynyt mikro- tai makroevoluution seurauksena. Ominaisuuden kehittymiseen on vaikuttanut erityisesti spesifikaatio. Regeneraation tuomat hyödyt ovat erilaisia riippuen lajista. Yleisin regeneraation tuoma hyöty on pedoilta pakoon pääseminen. Regeneraatiokyvystä on hyötyä myös silloin, kun esimerkiksi raaja on jäänyt jumiin tai yksilön koon kasvaessa ulkokuori pitää poistaa, jotta uusi voi kasvaa tilalle. Hyötyjen lisäksi regeneraatiokyky aiheuttaa yksilölle myös kustannuksia. Regeneraatioprosessi on hyvin energiaa vievää sekä esimerkiksi yhden raajan puuttuminen haittaa yksilön liikkumista, joka taas vaikuttaa ruuanhankintaan sekä muuhun elämiseen.

Regeneraatioprosessi on erittäin monivaiheinen prosessi. Tärkeimpiä tekijöitä tässä ovat pluripotentit kantasolut sekä niitä ohjaavat signalointitekijät. Mitä enemmän lajilla on pluripotentteja kantasoluja, sitä todennäköisemmin se myös kykenee regeneraatioon. Yleisimpiä signalointitekijöitä regeneraatiossa ovat Wnt- sekä FGP-signalointitekijät. Hox-geenit ovat myös tärkeässä roolissa, sillä ne auttavat kudosten uudelleenjärjestelyssä sekä ohjaavat kantasoluja erilaistumaan. Regeneraatioprosessiin kuuluu solujen erilaistumista, transdifferentioitumista, geneettisen ohjelman aktivoitumista sekä immuunijärjestelmän säätelytoimintoja. Regeneraatio noudattaa siis aina samaa kaavaa, mutta epimorfisessa regeneraatiossa muodostuu blastema, jota ei morfallaksisessa regeneraatiossa muodostu.