Un pez cebra de agua dulce cuesta menos de dos dólares en la tienda de mascotas, pero puede hacer algo que no tiene precio: su médula espinal puede sanar completamente después de ser cortada, una lesión paralizante y a menudo fatal para los humanos.
Mientras observaban a estos peces reparar sus propias lesiones de la médula espinal, los científicos de la Universidad de Duke encontraron que una proteína particular es importante para el proceso. Su estudio, publicado el 4 de noviembre en la revista ciencia , podría generar nuevas derivaciones en la reparación de tejidos en humanos.
"Esta es una de las hazañas de regeneración más notables de la naturaleza", dijo el investigador principal del estudio Kenneth Poss, profesor de biología celular y director de la iniciativa Regeneration Next en Duke. "Dado el número limitado de terapias exitosas disponibles hoy para reparar las pérdidastejidos, necesitamos buscar animales como el pez cebra para obtener nuevas pistas sobre cómo estimular la regeneración ".
Cuando la médula espinal cortada del pez cebra se regenera, literalmente se forma un puente. Las primeras células extienden las proyecciones a una distancia decenas de veces su propia longitud y se conectan a través de un amplio abismo de la lesión. Las células nerviosas siguen. A las 8 semanas, nuevoel tejido nervioso ha llenado el vacío y los animales han revertido completamente su parálisis severa ver video de animación http://youtu.be/VWQWIyXvZKs
Para comprender qué moléculas son potencialmente responsables de este notable proceso, los científicos realizaron una especie de expedición de pesca molecular, buscando todos los genes cuya actividad cambió abruptamente después de una lesión de la médula espinal.
De docenas de genes fuertemente activados por la lesión, siete codificaron proteínas secretadas por las células. Una de ellas, llamada CTGF o factor de crecimiento del tejido conectivo, era intrigante porque sus niveles aumentaron en las células de soporte, o glía, que formaron elpuente en las primeras dos semanas después de la lesión.
"Nos sorprendió que se expresara solo en una fracción de las células gliales después de la lesión. Pensamos que estas células gliales y este gen deben ser importantes", dijo la autora principal Mayssa Mokalled, investigadora postdoctoral en el grupo de Poss. De hecho,cuando intentaron eliminar CTGF genéticamente, esos peces no pudieron regenerarse.
Los humanos y el pez cebra comparten la mayoría de los genes que codifican las proteínas, y el CTGF no es una excepción. La proteína CTGF humana es casi un 90% similar en sus bloques de construcción de aminoácidos a la forma del pez cebra. Cuando el equipo agregó la versión humana de CTGF a la lesiónsitio en peces, aumentó la regeneración y los peces nadaron mejor dos semanas después de la lesión.
"Los peces pasan de estar paralizados a nadar en el tanque. El efecto de la proteína es sorprendente", dijo Mokalled.
El grupo encontró que la segunda mitad de la proteína CTGF parece ser la clave para la curación. Es una proteína grande, compuesta de cuatro partes más pequeñas, y tiene más de una función. Eso podría facilitar el suministro y másespecífico como terapia para lesiones de la columna.
Poss dijo que desafortunadamente, el CTGF probablemente no sea suficiente por sí solo para que las personas regeneren sus propias médulas espinales. La curación es más compleja en los mamíferos, en parte porque se forma tejido cicatricial alrededor de la lesión. El grupo de Poss espera que los estudios de CTGF se trasladen aa los mamíferos les gustan los ratones
"Los experimentos con ratones podrían ser clave", dijo Mokalled. "¿Cuándo expresan CTGF y en qué tipos de células?"
Estos experimentos pueden revelar algunas respuestas sobre por qué el pez cebra puede regenerarse mientras que los mamíferos no pueden. Puede ser una cuestión de cómo se controla la proteína en lugar de su composición, dijo Poss.
El grupo también planea hacer un seguimiento de otras proteínas secretadas después de la lesión que se identificaron en su búsqueda inicial, lo que puede proporcionar pistas adicionales sobre los secretos de regeneración del pez cebra.
"No creo que CTGF sea la respuesta completa, pero es bueno tenerlo a mano para informar nuevas formas de pensar sobre el verdadero desafío de tratar de mejorar la regeneración", dijo Poss.
Otros científicos involucrados en el estudio fueron Amy Dickson y Toyokazu Endo, también en la Universidad de Duke, y Chinmoy Patra y Didier Stainier en el Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y los Pulmones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Kelly Rae Chi. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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