Para a maioria dos mamíferos, a capacidade de regenerar partes perdidas do corpo é um beco sem saída biológico. Embora uma criança possa recuperar a ponta de um dedo decepado ou um rato possa recuperar uma parte de um dedo, o resto do corpo permanece incapaz de tais feitos. Isso contrasta fortemente com os “super-regeneradores”, como salamandras e estrelas do mar, que podem regenerar membros inteiros.
Uma nova investigação publicada na revista Science sugere que a resposta à razão pela qual os mamíferos são limitados pode não estar apenas no nosso ADN, mas nas condições químicas e ambientais que rodeiam as nossas células.
O papel da matriz extracelular
Um grande obstáculo à regeneração em mamíferos são as cicatrizes. Na maioria dos casos, quando um mamífero sofre uma lesão grave, o corpo prioriza o fechamento rápido da ferida através do tecido cicatricial, o que bloqueia efetivamente qualquer potencial de novo crescimento.
Um estudo liderado por Byron Mui, da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford, investigou por que a ponta de um dedo pode crescer novamente, enquanto o resto do dedo não. Os pesquisadores se concentraram na matriz extracelular – o material estrutural que envolve e sustenta as células.
- A descoberta: Ratos com níveis mais elevados de ácido hialurônico em sua matriz extracelular foram capazes de regenerar partes dos dedos de forma mais eficaz e com significativamente menos cicatrizes.
- A Implicação: O ácido hialurônico, uma substância comumente usada em cuidados com a pele para reter a umidade, parece desempenhar um papel crítico na criação de um ambiente biológico propício à cura, em vez de cicatrizes.
Níveis de oxigênio e detecção celular
Um segundo estudo explorou os gatilhos ambientais que permitem que certas espécies se regenerem enquanto outras falham. Ao comparar girinos de rãs com garras africanas (que podem regenerar membros) com ratos embrionários (que não conseguem), os investigadores identificaram uma ligação entre níveis de oxigénio e capacidade regenerativa.
O biólogo molecular Georgios Tsissios e sua equipe descobriram que:
1. Ambientes com baixo teor de oxigênio – semelhantes aos habitats aquáticos dos girinos – ajudaram o tecido embrionário do camundongo a se curar com mais eficácia.
2. Ao reduzir os níveis de oxigénio nos membros dos ratos, os investigadores conseguiram desencadear respostas regenerativas precoces que normalmente estão ausentes nos mamíferos.
3. No entanto, há uma reviravolta complexa: as células dos girinos parecem ser menos sensíveis às mudanças de oxigénio do que as células dos ratos, sugerindo que a forma como uma célula sente o seu ambiente é tão importante como o próprio ambiente.
Por que isso é importante para o futuro
Estas descobertas representam uma mudança na forma como os cientistas abordam a medicina regenerativa. Em vez de se concentrarem exclusivamente na mudança de genes, os investigadores estão agora a estudar como manipular o ambiente local de uma ferida para “enganar” as células dos mamíferos para que se comportem como as de uma salamandra.
Embora estes estudos ainda não tenham resultado no novo crescimento de um membro completo, eles fornecem um roteiro para terapias futuras. Ao controlar os níveis de ácido hialurónico e gerir a exposição ao oxigénio, os cientistas esperam eventualmente passar do tratamento de feridas simples para a regeneração de tecidos complexos.
“Como um campo, a maneira como juntamos todas essas peças do quebra-cabeça acabará por levar à regeneração dos membros humanos.” – Jessica Whited, Universidade de Harvard
Conclusão
Ao identificar o ácido hialurónico e os níveis de oxigénio como principais impulsionadores da regeneração, esta investigação aproxima-nos da compreensão de como contornar as cicatrizes dos mamíferos. Embora o crescimento total dos membros continue a ser um objectivo distante, estas pistas biológicas fornecem uma base para futuros avanços na engenharia de tecidos e na cicatrização de feridas.
