Regeneração, em biologia, o processo pelo qual alguns organismos substituem ou restauram partes do corpo perdidas ou amputadas.
Os organismos diferem marcadamente na sua capacidade de regeneração de partes. Alguns cultivam uma nova estrutura no cepo do antigo. Através dessa regeneração, organismos inteiros podem substituir-se dramaticamente porções substanciais de si próprios quando foram cortados em dois, ou podem cultivar órgãos ou apêndices que foram perdidos. Contudo, nem todos os seres vivos regeneram partes desta forma. O coto de uma estrutura amputada pode simplesmente sarar sem ser substituído. Esta cicatrização da ferida é em si mesma uma espécie de regeneração ao nível da organização do tecido: uma superfície cortada cicatriza, uma fractura do osso tricotada, e as células substituem-se à medida que surge a necessidade.
Regeneração, como um aspecto do processo geral de crescimento, é um atributo primordial de todos os sistemas vivos. Sem ela não poderia haver vida, pois a própria manutenção de um organismo depende da rotação incessante pela qual todos os tecidos e órgãos se renovam constantemente. Em alguns casos, quantidades bastante substanciais de tecidos são substituídas de tempos a tempos, como na produção sucessiva de folículos no ovário ou na moldagem e substituição de pêlos e penas. Mais frequentemente, o volume de negócios é expresso a nível celular. Na pele dos mamíferos, as células epidérmicas produzidas na camada basal podem demorar várias semanas a chegar à superfície externa e a ser desmazeladas. No revestimento dos intestinos, a duração de vida de uma célula epitelial individual pode ser de apenas alguns dias.
Os cílios móveis, semelhantes a pêlos e flagelos de organismos unicelulares são capazes de se regenerar dentro de uma ou duas horas após a amputação. Mesmo nas células nervosas, que não se podem dividir, há um fluxo infinito de citoplasma do corpo celular para fora, para as próprias fibras nervosas. Novas moléculas estão continuamente a ser geradas e degradadas com tempos de rotação medidos em minutos ou horas no caso de algumas enzimas, ou várias semanas como no caso das proteínas musculares. (Evidentemente, a única molécula isenta desta rotação inexorável é o ácido desoxirribonucleico que, em última análise, rege todos os processos de vida.)
Existe uma correlação estreita entre regeneração e geração. Os métodos pelos quais os organismos se reproduzem têm muito em comum com os processos regenerativos. A reprodução vegetativa, que ocorre normalmente em plantas e ocasionalmente em animais inferiores, é um processo pelo qual organismos totalmente novos podem ser produzidos a partir de fracções de organismos progenitores; por exemplo, quando uma nova planta se desenvolve a partir de uma porção cortada de outra planta, ou quando certos vermes se reproduzem por divisão em dois, cada metade crescendo depois o que ficou para trás. Mais frequentemente, é claro, a reprodução é obtida sexualmente através da união de um óvulo e esperma. Aqui está um caso em que um organismo inteiro se desenvolve a partir de uma única célula, o óvulo fertilizado, ou zigoto. Este acontecimento notável, que ocorre em todos os organismos que se reproduzem sexualmente, atesta a universalidade dos processos regenerativos. Durante o curso da evolução, o potencial regenerativo não mudou, mas apenas os níveis de organização em que é expresso. Se a regeneração é uma característica adaptativa, seria de esperar que ocorresse mais frequentemente entre os organismos que parecem ter a maior necessidade de tal capacidade, ou porque o perigo de lesão é grande ou porque o benefício a obter é grande. A distribuição real da regeneração entre os seres vivos parece, no entanto, à primeira vista, ser um pouco fortuita. É de facto difícil compreender porque é que alguns vermes planos são capazes de regenerar cabeças e caudas a partir de qualquer nível de amputação, enquanto outras espécies podem regenerar apenas numa direcção ou são incapazes de regenerar de todo. Porque é que as sanguessugas não conseguem regenerar, enquanto os seus parentes mais próximos, as minhocas, são tão fáceis de substituir as partes perdidas? Certas espécies de insectos crescem regularmente com falta de pernas, mas muitas outras são totalmente desprovidas desta capacidade. Praticamente todos os peixes ósseos modernos podem regenerar as barbatanas amputadas, mas os peixes cartilagíneos (incluindo os tubarões e as arraias) são incapazes de o fazer. Entre os anfíbios, as salamandras regeneram regularmente as suas patas, que não são muito úteis para o movimento no seu ambiente aquático, enquanto as rãs e os sapos, que são muito mais dependentes das suas patas, são no entanto incapazes de as substituir. Se a selecção natural funciona com base no princípio da eficiência, então é difícil explicar estas muitas inconsistências.
Alguns casos são tão claramente adaptáveis que evoluíram não só mecanismos de regeneração, mas também mecanismos de auto-amputação, como se para explorar a capacidade de regeneração. O processo de perder espontaneamente uma parte do corpo é chamado autotomia. A divisão de um protozoário em duas células e a divisão de um verme em duas metades pode ser considerada como casos de autotomia. Alguns animais marinhos coloniais chamados hidróidos derramam periodicamente as suas porções superiores. Muitos insectos e crustáceos deixam cair espontaneamente uma perna ou garra se esta for beliscada ou ferida. Os lagartos são famosos pela sua capacidade de soltar as suas caudas. Mesmo a soltura de chifres por veados pode ser classificada como um exemplo de autotomia. Em todos estes casos, a autotomia ocorre num ponto pré-determinado de quebra. Parece que, onde quer que a natureza tente perder uma parte voluntariamente, ela fornece a capacidade de substituição.
Por vezes, quando parte de um determinado tecido ou órgão é removido, não é feita qualquer tentativa de regeneração das estruturas perdidas. Em vez disso, o que fica para trás é cada vez maior. Tal como a regeneração, este fenómeno – conhecido como hipertrofia compensatória – só pode ocorrer se alguma parte da estrutura original for deixada para reagir à perda. Se três quartos do fígado humano forem removidos, por exemplo, a fracção restante aumenta para uma massa equivalente ao órgão original. Os lóbulos em falta do fígado não são eles próprios substituídos, mas os resíduos crescem tão grandes quanto necessário para restaurar a função original do órgão. Outros órgãos de mamíferos exibem reacções semelhantes. O rim, pâncreas, tiróide, glândulas supra-renais, gónadas e pulmões compensam em graus variáveis as reduções de massa através do aumento das partes restantes.
Não é invariavelmente necessário que o tecido regenerador seja derivado de um resquício do tecido original. Através de um processo chamado metaplasia, um tecido pode ser convertido em outro. No caso da regeneração da lente em certos anfíbios, em resposta à perda da lente original do olho, desenvolve-se uma nova lente a partir dos tecidos na borda da íris na margem superior da pupila. Estas células da íris, que normalmente contêm grânulos de pigmento, perdem a sua cor, proliferam rapidamente, e recolhem numa massa esférica que se diferencia numa nova lente.