Para la mayoría de los mamíferos, la capacidad de regenerar partes del cuerpo perdidas es un callejón sin salida biológico. Mientras que a un niño le puede volver a crecer la punta de un dedo amputado, o un ratón puede recuperar una parte de un dedo, el resto del cuerpo sigue siendo incapaz de realizar tales hazañas. Esto contrasta marcadamente con los “superregeneradores” como las salamandras y las estrellas de mar, que pueden regenerar extremidades enteras.
Una nueva investigación publicada en la revista Science sugiere que la respuesta a por qué los mamíferos son limitados puede no estar únicamente en nuestro ADN, sino en las condiciones químicas y ambientales que rodean nuestras células.
El papel de la matriz extracelular
Un obstáculo importante para la regeneración en los mamíferos son las cicatrices. En la mayoría de los casos, cuando un mamífero sufre una lesión importante, el cuerpo prioriza el cierre rápido de la herida a través del tejido cicatricial, que bloquea eficazmente cualquier posibilidad de nuevo crecimiento.
Un estudio dirigido por Byron Mui de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford investigó por qué la punta de un dedo puede volver a crecer mientras que el resto no. Los investigadores se centraron en la matriz extracelular, el material estructural que rodea y sostiene a las células.
- El descubrimiento: Los ratones con niveles más altos de ácido hialurónico en su matriz extracelular pudieron regenerar partes de los dedos de manera más efectiva y con significativamente menos cicatrices.
- La implicación: El ácido hialurónico, una sustancia comúnmente utilizada en el cuidado de la piel para retener la humedad, parece desempeñar un papel fundamental en la creación de un entorno biológico propicio para la curación en lugar de la cicatrización.
Niveles de oxígeno y detección celular
Un segundo estudio exploró los factores ambientales que permiten que ciertas especies se regeneren mientras que otras fracasan. Al comparar los renacuajos de ranas africanas con garras (que pueden regenerar extremidades) con ratones embrionarios (que no pueden), los investigadores identificaron una conexión entre los niveles de oxígeno y la capacidad regenerativa.
El biólogo molecular Georgios Tsissios y su equipo descubrieron que:
1. Los ambientes con poco oxígeno, similares a los hábitats acuáticos de los renacuajos, ayudaron a que el tejido embrionario del ratón sanara de manera más efectiva.
2. Al reducir los niveles de oxígeno en las extremidades de los ratones, los investigadores pudieron desencadenar respuestas regenerativas tempranas que normalmente están ausentes en los mamíferos.
3. Sin embargo, hay un giro complejo: las células de renacuajo parecen ser menos sensibles a los cambios de oxígeno que las células de ratón, lo que sugiere que la forma en que una célula percibe su entorno es tan importante como el entorno mismo.
Por qué esto es importante para el futuro
Estos hallazgos representan un cambio en la forma en que los científicos abordan la medicina regenerativa. En lugar de centrarse exclusivamente en cambiar genes, los investigadores ahora están buscando cómo manipular el entorno local de una herida para “engañar” a las células de los mamíferos para que se comporten como las de una salamandra.
Si bien estos estudios aún no han dado como resultado el nuevo crecimiento de una extremidad completa, proporcionan una hoja de ruta para terapias futuras. Al controlar los niveles de ácido hialurónico y gestionar la exposición al oxígeno, los científicos esperan pasar eventualmente del tratamiento de heridas simples a la regeneración de tejidos complejos.
“Como campo, la forma en que unimos todas estas piezas del rompecabezas conducirá eventualmente a la regeneración de las extremidades humanas”. — Jessica Whited, Universidad de Harvard
Conclusión
Al identificar los niveles de ácido hialurónico y oxígeno como impulsores clave de la regeneración, esta investigación nos acerca a la comprensión de cómo evitar las cicatrices en los mamíferos. Si bien el crecimiento completo de las extremidades sigue siendo un objetivo lejano, estas pistas biológicas proporcionan una base para futuros avances en la ingeniería de tejidos y la curación de heridas.
