Se resuelve uno de los misterios de la regeneración de miembros

MTI/ Texcoco Mass Media/Victor Soto
Publicada: Julio 11, 2009

Células específicas: Esta imagen muestra un miembro de salamandra regenerado. Las células Shwann, etiquetadas con fluorescente (verde) se enrollan alrededor de los nervios (en rojo.) No hay fluorescencia en las otras células (azul), lo que demuestra que las células Shwann no se convierten en otro tipo de células durante la regeneración. Fuente: D. Knapp/E. Tanaka

MTI/ Texcoco Mass Media/Victor Soto

De vuelta al mismo sitio: Las células Schwann se muestran aquí en el miembro de una salamandra. Cuando el miembro se regeneró después de una amputación, estas células fueron las únicas que se enrollaron alrededor de las fibras nerviosas; los otros tipos de células no se convirtieron en células Shwann. Fuente: D. Knapp/E. Tanaka

Texcoco, México ( Texcoco Mass Media).- Las salamandras tienen una capacidad envidiable para regenerar los apéndices que se les amputan o resultan lesionados; recrean todos los huesos, músculos, piel, vasos sanguíneos y nervios de forma tan precisa que es difícil creer que esa parte llegó a ser amputada. Gracias a esta habilidad, las salamandras han sido sujetos muy populares entre los científicos dedicados al estudio de la regeneración—para así llegar a comprender la forma en que las células humanas podrían acabar realizando la misma tarea. En las salamandras, los nuevos tejidos se crean a través de una masa de células parecida a un tumor que se forma allí donde se produce la lesión, y que responde al nombre de blastema. Hasta ahora, la mayoría de científicos pensaba que el blastema contenía un grupo de células madre que se habían transformado en pluripotentes—capaces de crear todos los tejidos necesarios. No obstante, un nuevo estudio publicado en Nature prueba que ese no es el caso. En vez de eso, las células madre involucradas en la regeneración sólo crean células del tejido del cual proceden. El descubrimiento sugiere que la regeneración no requiere que las células se reprogramen ellas mismas de forma tan dramática como los científicos habían asumido.

 

Elly Tanaka, científica principal del estudio en el Centro de Terapias Regenerativas, en Dresden, Alemania, afirma que “hay mucha gente que tiene la impresión de que estas células del blastema son todas iguales.”


Elly Tanaka – Animal Models of Regeneration

El laboratorio de Tanaka incluso había llegado a demostrar previamente que una sola fibra muscular podía generar varios tipos de células dentro del miembro regenerado. Sin embargo, afirma los estudios anteriores estaban basados en unos métodos de seguimiento celular imperfectos, tales como el uso de tintes fluorescentes que posiblemente acabaron manchando otras células.

En el estudio actual, el equipo de Tanaka empleó un nuevo método para hacer un seguimiento del destino de las células procedentes de distintos tejidos en un tipo de salamandra llamada axolotl. En primer lugar, los investigadores crearon axolotls transgénicas que llevaban consigo una proteína verde fluorescente (GFP, en inglés) en todo el cuerpo. Cuando los animales aún estaban en fase embrionaria, los investigadores extrajeron una parte del tejido de la región de las extremidades en los animales transgénicos y las transplantaron en la misma posición en axolotls no transgénicas. Los transplantes se incorporaron al cuerpo en crecimiento como si fueran células normales, y cuando la extremidad de los receptores del transplante fue amputada, los investigadores pudieron seguir el destino de las células fluorescentes al tiempo que la extremidad volvía a crecer.

Los investigadores utilizaron este método para hacer un seguimiento de las células en la piel interna y externa, los músculos y el cartílago, así como en las células Shwann, que aislan a las fibras nerviosas. Descubrieron que, al contrario de lo que se creía, las células de músculo en el lugar de la amputación sólo se convierten en células de músculo en la nueva extremidad. Los otros tipos de células también mantuvieron su identidad; la única excepción, afirma Tanaka, es que las células de las capas internas de la piel y el cartílago parecen transformarse unas en otras. No obstante, y en líneas generales, afima Tanaka, el blastema no es una masa homogénea de células sino una “mezcla de células madre o progenitoras de distintos tejidos que permanecen separadas durante todo el proceso.”

Los investigadores también descubrieron que algunas células recuerdan no sólo sus identidades sino también su posición en el cuerpo. Las células de cartílago, por ejemplo, recuerdan si se supone que deben crear un brazo superior, uno inferior, o una mano, mientras que las células de Shwann simplemente migran a los lugares en que se las necesita.

Tanaka afirma que el descubrimiento provocará un cambio importante dentro de la forma en que concebimos los requerimientos necesarios para la regeneración. A la hora de explicar por qué las salamandras pueden regenerar sus miembros y los humanos no, afirma, “la hipótesis consistía en pensar que las salamandras pueden alterar la indentidad de las células.” Sin embargo, de hecho las células nunca pierden su identidad; en vez de ello, parecen utilizar células madre específicas de un tejido y capaces de generar una parte del nuevo miembro. Tanaka señala que los humanos también poseemos células madre de tejidos específicos capaces de reemplazar distintos tipos de tejido. Quizá las salamandras “no estén haciendo nada demasiado complicado y que las células madre humanas no fueran capaces de hacer,” afirma. Hacer que las células humanas se regeneren quizá no sea tan difícil como el drástico proceso necesario para hacer que las células sean pluripotentes.

Alejandro Sánchez Alvarado, científico dedicado al estudio de la regeneración en la Escuela de Medicina de la Universidad de Utah, afirma que este método de “tatuaje” genético de las células transplantadas es una “técnica novedosa dentro del campo de la regeneración.” Tanaka cree que los estudios previos puede que hayan llevado a los investigadores por caminos equivocados. Esto se debería al uso de métodos de seguimiento imperfectos tales como la utilización de tintes en células cultivadas antes del transplante, lo que posiblemente las alteraba, o al permitir que varios tipos de células distintos contaminaran las muestras.

Sánchez también afirma que la idea de que los blastemas albergan distintos tipos de células era una “hipótesis minoritaria” y que este estudio “demuestra que esta hipótesis era correcta.” Advierte que los científicos deben determinar si este fenómeno es el mismo en las axolotls adultas que en las tritón, que son un organismo modelo primario dentro de los estudios de regeneración. No obstante, si este mismo mecanismo resulta ser el que provoca otros casos distintos de regeneración, esto cambiaría las creencias científicas acerca de los requerimientos necesarios para regenerar las partes del cuerpo, afirma Sánchez. Sin embargo existe una cuestión importante que hay que contestar: si los humanos poseemos células madre de tejidos específicos, ¿qué es exactamente lo que diferencia nuestras células y las de las salamandras?

MIT Technology Review/ Courtney Humphries
Traducido por Francisco Reyes

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