Corte la cola de una salamandra y, en unas pocas semanas, crece un reemplazo casi perfecto. Haga lo mismo con un lagarto y una nueva cola volverá a crecer, pero no será la misma que la original. Al comparar la regeneración de la colaEntre los dos animales, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh descubrieron que las células madre en la médula espinal son el factor limitante final.
Este hallazgo, publicado esta semana en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , responde a la larga pregunta de por qué la regeneración de la cola es perfecta en la salamandra e imperfecta en la lagartija, y puede servir como un trampolín para comprender por qué los ratones no pueden regenerar sus colas.
"El modelo animal tradicional para la regeneración es la salamandra", dijo el autor principal Thomas P. Lozito, Ph.D., profesor asistente en el Departamento de Cirugía Ortopédica de Pitt, el Centro de Ingeniería Celular y Molecular y el Instituto McGowan de Medicina Regenerativa."Las salamandras pueden regenerar una amplia variedad de tejidos cerebro, corazón, partes de los ojos, extremidades, colas, pero tienen clases enteras de tipos de moléculas y tejidos que simplemente no se encuentran en los mamíferos, por lo que realmente no tenemoshe podido aplicar mucho de lo que encontramos en la salamandra a los humanos "
Según Lozito, si el objetivo es traducir la investigación de regeneración a especies no regeneradoras como los humanos, el lagarto es un modelo mucho mejor que la salamandra. Los lagartos son el pariente más cercano a los mamíferos que pueden regenerar un apéndice, y tienen ungenoma y bioquímica similares, pero los lagartos no pueden regenerar las extremidades perdidas y sus colas regeneradas son mucho más simples que las originales.
"Puedes distinguir fácilmente a un lagarto con una cola regenerada", dijo Lozito. "No funciona bien. Las escamas son diferentes; el patrón de color es diferente, y luego cuando miras dentro de la cola, todos los tejidosson diferentes. No hay hueso; el esqueleto es completamente cartilaginoso, solo tubos dentro de tubos ".
Entender lo que separa la regeneración perfecta en la salamandra de la regeneración imperfecta en el lagarto sienta las bases para cerrar la brecha con las especies no regenerantes, dijo Lozito.
La lagartija elegida de Lozito es el gecko de luto, que tiene varias propiedades interesantes, incluida una alta tolerancia al trasplante.
Esta característica permitió a su equipo tomar células madre neurales, los precursores nacientes de neuronas y glía, las células no neuronales que las rodean de la salamandra e insertarlas en el muñón de la cola regeneradora del lagarto. El objetivo era verlo que frena la regeneración de la cola en el lagarto: el entorno bioquímico o las células madre nativas del lagarto.
Descubrieron que las células madre salamandras trasplantadas conservaban su capacidad de diferenciarse en múltiples tipos de células, incluidas las neuronas. Por el contrario, las células madre neurales de lagarto podrían convertirse en células gliales, que no procesan los mensajes que dirigen el movimiento y la sensación.
"Fue una agradable sorpresa", dijo el autor principal Aaron Sun, Ph.D., un médico-científico en formación de Pitt que completó parte de su investigación en el laboratorio de Lozito. "Y demuestra que tal vez los procesos regenerativos todavía estánalgo conservado "
Pero tal vez la observación más sorprendente, según Sun, es que las "células madre neurales" descritas tradicionalmente que impulsan la regeneración en el lagarto no son células madre neurales "verdaderas". Aunque marcan muchas de las casillas clásicas, caensin una característica definitoria: la capacidad de generar una diversidad de tipos de células.
Eso explica por qué no hay una regeneración perfecta de la cola en el lagarto, dijo Lozito. Las células madre neurales no pueden producir los diferentes tipos de células que serían necesarios para recrear las asimetrías de la médula espinal original, lo que a su vez obstaculizadesarrollo de vértebras óseas.
"La médula espinal es el regulador maestro de la regeneración de la cola, y estas diferencias que estamos viendo entre las colas de lagarto y salamandra se deben a diferencias en la calidad de las células madre", dijo Lozito. "Todo se debe a las células madre neurales."
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Materiales proporcionado por Escuelas de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pittsburgh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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