Científicos de EE.UU. logran regenerar hueso en extremidades amputadas de ratones
Un equipo de investigadores de la Universidad Texas A&M ha descubierto que los mamíferos, incluidos potencialmente los humanos, conservan la capacidad biológica de regenerar estructuras esqueléticas perdidas tras amputaciones. El experimento, realizado en ratones, demostró que mediante la aplicación de señales químicas específicas es posible formar tejido regenerativo y producir nuevo hueso, ligamentos y tendones, aunque sin lograr aún extremidades funcionales completas.
Investigadores de la Universidad Texas A&M han revelado que los cuerpos de los mamíferos podrían tener la capacidad de regenerar extremidades perdidas, un hallazgo que desafía la creencia de que esta habilidad está reservada exclusivamente para gusanos, anfibios, peces y equinodermos, según publicó la revista Nature Communications.
El experimento, liderado por Ken Muneoka, biólogo del desarrollo en la Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas de Texas A&M, logró activar una secuencia de curación en ratones que reconstruyó estructuras esqueléticas perdidas, aunque con resultados imperfectos.
"La gente debería empezar a pensar en usar estas señales durante el proceso de curación", dijo Muneoka. "Incluso cambiar ligeramente la respuesta alejándola de la cicatrización podría tener beneficios reales", agregó el investigador.
La destrucción de tejidos en mamíferos típicamente desencadena una respuesta compleja de los sistemas inmunológico y de reparación, según explica el estudio. Las plaquetas en la sangre forman coágulos, los glóbulos blancos son convocados, las células muertas son eliminadas y una cascada de señales químicas activa unidades conocidas como fibroblastos.
Este proceso, que gana en velocidad y eficiencia, pierde en flexibilidad regenerativa, eligiendo un camino de rápido crecimiento de cicatrices en lugar de la creación de una estructura regenerativa llamada blastema, un nudo de tejido que permite la regeneración completa en otras especies.
"Es como si estas células pudieran moverse en dos direcciones diferentes", explicó Muneoka. "Podrían hacer una cicatriz o hacer un blastema. Nuestra investigación se centró en redirigir el comportamiento de los fibroblastos ya presentes en el sitio de la lesión", añadió.
Para determinar si una herida en proceso de curación podía producir un blastema en mamíferos, Muneoka y su equipo aplicaron artificialmente el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF2, por sus siglas en inglés) a los muñones cerrados de dígitos amputados en ratones.
El resultado fue la formación de tejido que se asemejaba a un blastema, según el estudio. Aunque las células no lograron diferenciarse en nueva piel y hueso, el cambio demostró que el proceso regenerativo no necesariamente llega a un callejón sin salida en los mamíferos.
Posteriormente, los investigadores añadieron una pequeña cuenta que contenía proteína morfogenética ósea 2 (BMP2), forzando al blastema a producir nuevas piezas de tejido óseo, ligamentos y tendones.
Este resultado no equivale a un dígito completo nuevo. Se requeriría una cantidad significativa de crecimiento coordinado para tejer los componentes necesarios y construir un dedo funcional en la forma requerida, según reconocen los autores del estudio.
Sin embargo, los hallazgos sugieren que con la secuencia correcta de señales químicas, los tejidos existentes pueden ser inducidos a actuar como estructuras regenerativas similares a las que animales como salamandras o estrellas de mar utilizan para regenerar sus propias extremidades perdidas.
"Por qué algunos animales pueden regenerarse y otros, particularmente los humanos, no pueden, es una gran pregunta que se ha formulado desde Aristóteles", dijo Muneoka. "He pasado mi carrera tratando de entender eso", agregó el científico.
Aunque los hallazgos no muestran cómo fabricar brazos y piernas funcionales, forman una pieza crítica del rompecabezas sobre cómo sanan las heridas, potencialmente reduciendo la cicatrización y devolviendo un grado de funcionalidad a sitios de lesión traumática, según concluye el estudio.
El descubrimiento abre la posibilidad de desarrollar tratamientos que aprovechen estas señales biológicas durante el proceso de curación en humanos, aunque los investigadores advierten que la aplicación clínica en personas amputadas no será posible en el futuro cercano.
La investigación fue publicada en la revista Nature Communications y verificada por Bronwyn Thompson. El estudio representa un avance en la comprensión de los mecanismos de regeneración tisular en mamíferos y podría tener implicaciones significativas para el tratamiento de lesiones traumáticas y la medicina regenerativa.
