Recent onderzoek bij verschillende regeneratieve dieren heeft aangetoond dat er verschillende stamcelstrategieën zijn voor het regenereren van lichaamsdelen die zijn opgebouwd uit meerdere weefsels, zoals spieren, zenuwen en huid. Als we de principes en moleculen begrijpen die deze dieren gebruiken om volwassen weefsels te regenereren, kunnen we ze dan toepassen om menselijk weefsel te regenereren of op te bouwen?
De onderzoeksgroep van wetenschapper Peter Reddien in de Verenigde Staten heeft de oplossing gevonden voor een reeds lang bestaande vraag in de regeneratie van planaria: kan één enkele stamcel een heel dier regenereren? Het antwoord is ja, dat kan. Hieruit blijkt dat volwassen planaria over pluripotente stamcellen beschikken – cellen die alle celtypen in het lichaam van het dier kunnen maken. Hoe deze pluripotente cellen in het lichaam van de wormen worden gecontroleerd, zodat ze geen tumoren vormen, is een belangrijke vraag die verschillende onderzoeksgroepen nu bestuderen.
Maar niet alle dieren gebruiken pluripotente cellen bij de regeneratie. De cellen die bij de salamander een kikkerstaart en een ledemaat regenereren, hebben heel andere eigenschappen dan een stamcel van een planarian. In deze dieren heeft elk weefsel – zoals spieren, zenuwen of huid – zijn eigen set cellen die alleen de verschillende celtypes in dat specifieke weefsel maken. Met andere woorden, een spierstamcel kan geen huid maken en huidcellen kunnen geen spieren maken. Deze weefselspecifieke, multipotente stamcellen lijken waarschijnlijk sterk op de stamcellen in ons eigen lichaam die weefsels zoals huid of spieren vernieuwen. Waarom kunnen dergelijke cellen in de salamander een hele ledemaat regenereren, maar in ons lichaam slechts schade aan één enkel weefsel herstellen? Dit is een andere vraag waar wetenschappers nu aan werken
Naast het gebruik van stamcellen kan regeneratie ook werken door gedifferentieerde cellen die gestopt waren met delen, te laten “terugkeren” tot deling en vermenigvuldiging om zo het verloren weefsel te vervangen. Onlangs is aangetoond dat dit gebeurt bij de regeneratie van het hart bij zebravissen, waar een hartspiercel, de cardiomyocyt, zich deelt om het ontbrekende hartweefsel aan te vullen. Dit regeneratief fenomeen is ook aangetroffen in pasgeboren muizenharten, maar gaat snel verloren wanneer de muizen volwassen worden. Meer onderzoek is nodig om te begrijpen hoe gedifferentieerde cellen kunnen worden gemaakt om te delen en nieuw hartweefsel te produceren, en waarom dit vermogen bij de mens verloren gaat.