La respuesta a la pregunta más convincente de la medicina regenerativa: por qué algunos organismos pueden regenerar las partes principales del cuerpo, como los corazones y las extremidades, mientras que otros, como los humanos, no pueden puede estar en el sistema inmune innato del cuerpo, según un nuevo estudio deregeneración del corazón en el axolotl, o salamandra mexicana, un organismo que se lleva el premio como campeón de la regeneración de la naturaleza.
El estudio, realizado por James Godwin, Ph.D., del Laboratorio Biológico MDI en Bar Harbor, Maine, encontró que la formación de nuevo tejido muscular cardíaco en el axolotl adulto después de un ataque cardíaco inducido artificialmente depende dela presencia de macrófagos, un tipo de glóbulo blanco. Cuando los macrófagos se agotaron, las salamandras formaron tejido cicatricial permanente que bloqueó la regeneración.
El estudio tiene implicaciones significativas para la salud humana. Dado que las salamandras y los humanos han evolucionado a partir de un ancestro común, es posible que la capacidad de regeneración también esté integrada en nuestro código genético.
La investigación de Godwin demuestra que la formación de cicatrices juega un papel crítico en el bloqueo del programa para la regeneración. "La cicatriz derriba el programa para la regeneración", dijo. "Sin macrófagos no hay regeneración cardíaca".
El objetivo de Godwin es activar la regeneración en humanos mediante el uso de terapias farmacológicas derivadas de macrófagos que promoverían la curación sin cicatrices directamente, o aquellas que desencadenarían los programas genéticos que controlan la formación de macrófagos, que a su vez podrían promover la ausencia de cicatricescuración. Su equipo ya está buscando objetivos moleculares para terapias farmacológicas para influir en estos programas genéticos.
"Si los humanos pudieran superar el obstáculo de la fibrosis de la misma manera que lo hacen las salamandras, el sistema que bloquea la regeneración en los humanos podría potencialmente romperse", explicó Godwin. "Todavía no sabemos si solo las cicatrices impiden la regeneración osi hay otros factores involucrados. Pero si somos realmente afortunados, podríamos encontrar que la supresión de cicatrices es suficiente en sí misma para desbloquear nuestra capacidad endógena para regenerarnos ".
La opinión predominante en la biología regenerativa ha sido que el principal obstáculo para la regeneración del corazón en los mamíferos es la proliferación insuficiente de cardiomiocitos o células del músculo cardíaco. Pero Godwin descubrió que la proliferación de cardiomiocitos no es el único impulsor de la regeneración cardíaca efectiva. Sus hallazgos sugieren queLos esfuerzos de investigación deberían prestar más atención a las señales genéticas que controlan las cicatrices.
La extraordinaria incidencia de discapacidad y muerte por enfermedad cardíaca, que es la principal causa de muerte en el mundo, es directamente atribuible a la cicatrización. Cuando un humano experimenta un ataque cardíaco, se forma tejido cicatricial en el sitio de la lesión. Mientras que la cicatriz limita más tejidodaño a corto plazo, con el tiempo su rigidez interfiere con la capacidad del corazón para bombear, lo que lleva a la discapacidad y, en última instancia, a la insuficiencia cardíaca terminal.
Además de regenerar el tejido cardíaco después de un ataque cardíaco, la capacidad de desbloquear capacidades latentes para la regeneración mediante la supresión de cicatrices también tiene aplicaciones potenciales para la regeneración de tejidos y órganos perdidos por lesiones traumáticas, cirugía y otras enfermedades, dijo Godwin.
Los hallazgos de Godwin son una validación del enfoque de investigación único del Laboratorio Biológico MDI, que se centra en estudiar la regeneración en una amplia gama de modelos animales con el objetivo de obtener información sobre cómo activar las vías genéticas latentes para la regeneración en humanos.año y medio, los científicos de laboratorio han descubierto tres candidatos a fármacos con el potencial de activar la regeneración en humanos.
"Nuestro enfoque en el estudio de animales con capacidades asombrosas para regenerar partes del cuerpo perdidas y dañadas nos ha convertido en un líder mundial en el campo de la medicina regenerativa", dijo Kevin Strange, Ph.D., presidente del Laboratorio Biológico MDI. "JamesEl descubrimiento de Godwin del papel de los macrófagos en la regeneración del corazón demuestra el valor de este enfoque: no podremos desarrollar terapias racionales y efectivas para mejorar la regeneración en humanos hasta que comprendamos por primera vez que la regeneración funciona en animales como las salamandras ".
Godwin, quien es inmunólogo, originalmente eligió observar la función del sistema inmune en la regeneración porque su papel como el equivalente de un primer respondedor en el sitio de una lesión significa que es responsable de preparar el terreno para las reparaciones de tejidosEl estudio reciente fue un seguimiento de un estudio anterior que encontró que los macrófagos también juegan un papel crítico en la regeneración de las extremidades.
El siguiente paso es estudiar la función de los macrófagos en las salamandras y compararlos con sus homólogos humanos y de ratón. Finalmente, a Godwin le gustaría entender por qué los macrófagos producidos por ratones y humanos adultos no suprimen las cicatrices de la misma manera que enaxolotls y luego identificar moléculas y vías que podrían explotarse para terapias humanas.
Godwin tiene una cita doble con el Laboratorio Jackson, también ubicado en Bar Harbor, que se centra en el ratón como animal modelo. La cita doble le permite realizar experimentos que comparan la programación genética en los animales altamente regenerativos utilizados como modelos enMDI Biological Laboratory con programación genética en ratones neonatales y adultos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio biológico de Mount Desert Island . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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