Un estudio revela que la regeneración de tejidos podría ser el futuro de la medicina
José Martínez
Un estudio de la universidad de Tsinghua en Beijing, la mejor universidad China, revela que la regeneración se mantiene bien en algunos linajes animales, pero que se ha perdido en muchos otros durante la evolución y la especiación en favor de la cicatrización, en vez de regenerar tejido en esa situación. Aún no se ha logrado recuperar por completo la regeneración de órganos en mamíferos con capacidad regenerativa limitada, principalmente debido a la escasa información sobre la relación entre la falla de la regeneración y los cambios genéticos en el genoma. Comprender qué ha ocurrido durante la evolución animal para impulsar la pérdida o ganancia de la regeneración arrojará nueva luz sobre la medicina regenerativa.
RAZÓN FUNDAMENTAL
La identificación del porqué de la falla de la regeneración en mamíferos mediante comparaciones suele verse dificultada por la gran distancia genética con respecto a especies altamente regenerativas (principalmente vertebrados pequeños). La exploración de los principios de la evolución de la regeneración exige un órgano de fácil acceso y con diversas capacidades regenerativas. Uno de estos órganos en mamíferos es la oreja, que evolucionó para canalizar el sonido del entorno y distinguir mejor entre el ruido ambiental y los depredadores o presas. La oreja posee tejidos complejos, como piel y cartílago, y exhibe una notable diversidad en su capacidad para regenerar orificios.
Algunas especies de conejos y ratones como el ratón espinoso africano poseen la capacidad de regenerar este órgano de manera casi completa.
RESULTADOS
Al realizar una comparación lado a lado entre especies regenerativas (conejos, cabras y ratones espinosos africanos) y especies no regenerativas (ratones y ratas), encontramos que el fracaso de la regeneración en ratones y ratas no se debió a la descomposición de la pérdida de tejido que desencadenó la formación y proliferación de blastema. La secuenciación de ARN de una sola célula y los análisis de conejos y ratones identificaron la respuesta de los fibroblastos inducidos por heridas (WIF, en inglés “wound induced fibroblasts”) como una diferencia clave entre la oreja que se puede regenerar y la que no. Los estudios descubrieron que el miembro A2 de la familia del aldehído deshidrogenasa 1(Aldh1a2), que codifica una enzima limitante de la velocidad para la síntesis de ácido retinoico (AR) a partir de retinaldehído, fue suficiente para rescatar la regeneración de la oreja del ratón. La activación del Aldh1a2 tras la lesión se correlacionó con la capacidad regenerativa de las especies probadas. En especies no regenerativas de ratón, un suplemento exógeno de AR —pero no el precursor sintético llamado retinol— fue suficiente para inducir la regeneración al dirigir a los WIF a la formación de nuevos tejidos del oído externo. La inactivación de múltiples elementos reguladores ligados al Aldh1a2 explicó la deficiencia de Aldh1a2 dependiente de la lesión en ratones y ratas. Cabe destacar que la activación de Aldh1a2 impulsada por un único potenciador de conejo fue suficiente para promover la regeneración del pabellón auricular en ratones transgénicos.
CONCLUSIÓN
El estudio de la universidad de Tsinghua identificó una diana directa involucrada en la evolución de la regeneración y proporcionó un marco potencial para analizar los mecanismos que subyacen al fracaso de la regeneración en otros órganos o especies. La señalización de AR participa ampliamente en diferentes contextos de regeneración, incluyendo la regeneración ósea, de extremidades, cutánea, nerviosa y pulmonar. La interacción entre la vía de AR y el complejo AP-1, regulador crucial de la regeneración, resalta aún más el impacto de la deficiencia de AR en la regeneración en algunos linajes. Proponen que la modulación de la vía de AR podría ser un factor clave para la evolución de la regeneración en vertebrados.
En la siguiente imagen se puede observar parte de una cadena de ADN de ratón y conejo. En la del ratón se observa que tiene la capacidad de generar AR en menores cantidades porque tiene bajos niveles del aldehído Aldh1a2, por lo que no puede generar suficiente AR para reparar tejido. Por otro lado, el conejo tiene estos aldehídos en mayor cantidad, que le permiten generar esta molécula en grandes cantidades y poder reconstruir el tejido deseado.
