Científicos logran la regeneración en tejido perdido de ratones

La regeneración en humanos es algo que solemos ver en películas o series: demonios, superhéroes, vampiros, hombres lobo… Todos capaces de sanar en segundos. Pero en la vida real, la regeneración completa de tejidos en mamíferos es prácticamente inexistente. Solo unos pocos animales tienen esta capacidad, tal vez hasta ahora.

Un equipo de investigación, dirigido por el Dr. Weifeng Lin del Instituto Nacional de Ciencias Biológicas de Beijing, logró que un ratón regenerara tejido perdido en su oreja sin dejar cicatriz, simplemente activando un gen específico.

regeneración en ratón
La activación de aldh1a2 podría reactivar la regeneración en ratones. Crédito: Laboratorio Wei Wang del Instituto Nacional de Ciencias Biológicas de Pekín.

Un poco de contexto

Algunos animales como los ajolotes o salamandras pueden regenerar tejidos complejos como extremidades, ojos o incluso partes del corazón. Las salamandras, por ejemplo, son capaces de restaurar conexiones nerviosas motrices en la médula espinal.

Entre los mamíferos también existen casos excepcionales: venados y cabras pueden regenerar sus cuernos, los humanos pueden regenerar el hígado casi por completo, y algunos conejos tienen la capacidad de regenerar tejido en sus orejas. Sin embargo, ratas y ratones no tienen esta capacidad.

Durante la evolución, la mayoría de los mamíferos parece haber sustituido la regeneración por la cicatrización rápida, una ventaja adaptativa que aumenta la supervivencia ante heridas, pero a costa de perder la habilidad regenerativa (Weifeng et al. 2005)

Antecedentes

El equipo identificó dos especies regenerativas clave: los ratones Murphy Roths Large, capaces de cerrar perforaciones de hasta 2 mm en sus orejas sin dejar cicatriz, y los conejos, que también pueden regenerar tejido auricular. Ambas especies comparten un ancestro común de hace 90 millones de años, el cual también es antecesor de ratones y ratas no regenerativas y de los primates, incluidos los humanos. Esto sugiere que el gen responsable de la regeneración aún existe, pero no se expresa en todos los animales.

¿Qué hicieron exactamente?

Primero, realizaron una comparación genómica entre mamíferos regenerativos (como conejos, cabras y ratones espinosos africanos) y no regenerativos (como ratas y ratones comunes). A todos ellos se les perforaron las orejas para observar sus respuestas.

Mientras que las especies regenerativas restauraron completamente el tejido (cartílago, dermis, epidermis, folículos y nervios), en las no regenerativas la herida cicatrizó parcialmente, sin cerrar la perforación.

Para entender las diferencias celulares, utilizaron técnicas avanzadas como:

  • Secuenciación de ARN unicelular
  • Perfil transcriptómico espacial
  • Secuenciación masiva de ARN
  • ChIP-seq, ATAC-seq y Micro-C

El análisis se realizó en 10 conejos y 10 ratones no regenerativos, con muestras agrupadas en réplicas de seis animales por punto temporal. Un hallazgo clave fue que ambas especies formaban un blastema (una masa de células desdiferenciadas con capacidad regenerativa), pero en ratones y ratas el blastema era débil y se desvanecía rápidamente, interrumpiendo la regeneración.

¿Por qué sucedía esto?

El análisis genético reveló que la diferencia radicaba en la acumulación de ácido retinoico, una molécula clave para la regeneración. Esta se sintetiza por acción de la enzima aldehído deshidrogenasa (Aldh1a2), que convierte el retinaldehído en ácido retinoico.

En los conejos, la enzima se sobreexpresa tras una lesión gracias a varios potenciadores activos en su genoma. En cambio, aunque los ratones también poseen el gen Aldh1a2, su expresión es mínima, lo que impide la producción suficiente de ácido retinoico.

Los investigadores probaron esto directamente; al infundir ácido retinóico en ratones y ratas, lograron regenerar casi por completo el cartílago y otras estructuras de la oreja. En contraste, en conejos, la inhibición de la producción de ácido retinoico bloqueó la regeneración del tejido.

¿Y los genes responsables? ¿Se perdieron?

Curiosamente, los potenciadores genéticos que impulsan la expresión de Aldh1a2 aún están presentes en el ADN de ratones y ratas, pero han acumulado mutaciones que los inactivan. Es decir, la maquinaria genética existe, pero está apagada.

Para comprobar si podía activarse de nuevo, los científicos crearon ratones transgénicos, insertando un potenciador funcional de conejo en su genoma. Esto permitió que los ratones activaran Aldh1a2 y regeneraran su oreja de manera similar a los conejos.

Sin embargo, esta regeneración no fue tan completa como en los casos con ácido retinoico suplementado, lo que sugiere que otros compuestos o interacciones genéticas también participan en el proceso completo de regeneración.

Reflexiones finales

La regeneración en mamíferos era algo que se pensaba irreal para muchas especies. Estos experimentos muestran que no se trata de una incapacidad para iniciar la regeneración, sino de una incapacidad para mantenerla.

El ácido retinoico demostró ser una pieza clave: incluso si el cuerpo del ratón no lo produce por sí solo, su infusión externa permite restaurar el tejido. Esto representa un pequeño paso para la regeneración de órganos, pero un posible gran salto hacia la medicina regenerativa.

Si el cuerpo humano ya es capaz de regenerar parcialmente su hígado, ¿será posible que en el futuro, con la ayuda de la ciencia, podamos regenerar cualquier parte del cuerpo? La respuesta podría estar cada vez más cerca.

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Descubre como científicos activaron un gen y lograron la regeneración en ratones que se pensaba única de la ficción.
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