Los lagartos pueden volver a crecer las colas cortadas, lo que las convierte en el pariente más cercano a los humanos que puede regenerar un apéndice perdido. Pero en lugar de la cola original que incluye una columna vertebral y nervios, la estructura de reemplazo es un tubo de cartílago imperfecto. Ahora, para elprimera vez, un estudio dirigido por la USC en Comunicaciones de la naturaleza describe cómo las células madre pueden ayudar a los lagartos a regenerar mejores colas.
"Este es uno de los únicos casos en los que la regeneración de un apéndice se ha mejorado significativamente a través de la terapia basada en células madre en cualquier reptil, ave o mamífero, e informa los esfuerzos para mejorar la cicatrización de heridas en humanos", dijo el estudio correspondiente.el autor Thomas Lozito, profesor asistente de cirugía ortopédica y biología de células madre y medicina regenerativa en la Escuela de Medicina Keck de la USC.
Estas colas de lagarto nuevas y mejoradas exhiben lo que se conoce como "patrón dorsoventral", lo que significa que tienen tejido esquelético y nervioso en el lado superior o dorsal y tejido cartilaginoso en el lado inferior o ventral.
"Los lagartos han existido durante más de 250 millones de años, y en todo ese tiempo ningún lagarto ha vuelto a crecer una cola con patrón dorsoventral, hasta ahora", dijo Lozito. "Mi laboratorio ha creado las primeras colas de lagarto regeneradas con esqueletos estampados. "
Para lograrlo, el equipo de científicos de las facultades de medicina de la USC y la Universidad de Pittsburgh analizó cómo se forman las colas de los lagartos durante la regeneración adulta, en comparación con el desarrollo embrionario. En ambos casos, las células madre neurales o NSC, las células madre queconstruir el sistema nervioso - juega un papel central.
Los NSC adultos producen una señal molecular que bloquea la formación del esqueleto y los nervios y estimula el crecimiento del cartílago, "ventralizando" efectivamente ambos lados de la cola. Esto da como resultado el tubo de cartílago típico de las colas regeneradas.
Incluso en ausencia de esta señal ventralizante, las NSC adultas son incapaces de generar nuevo tejido nervioso para el lado dorsal de la cola.
Por el contrario, las NSC embrionarias producen esta señal "ventralizante" solo en la región del cartílago que se convierte en el lado inferior o ventral de la cola. Mientras tanto, en ausencia de esta señal, el lado superior o dorsal desarrolla tejido esquelético y nervioso., la cola adquiere el intrincado patrón dorsoventral característico de los apéndices embrionarios originales.
Sin embargo, si los NSC embrionarios se implantan en los muñones de la cola de un adulto, responden a la señal ventralizante y no se desarrollan en estructuras dorsales.
Para superar estos obstáculos, el equipo de Lozito utilizó herramientas de edición de genes para hacer que las NSC embrionarias no respondieran a la señal ventralizante, e implantaron quirúrgicamente estas células en muñones de cola adultos, lo que condujo a la regeneración de colas perfectas.
"Este estudio nos ha proporcionado una práctica esencial sobre cómo mejorar el potencial regenerativo de un organismo", dijo Lozito. "Perfeccionar la cola de lagarto regenerada imperfecta nos proporciona un plan para mejorar la curación en heridas que no se regeneran naturalmente, comoextremidades humanas cortadas y médula espinal. De esta manera, esperamos que nuestra investigación sobre lagartos conduzca a avances médicos para el tratamiento de lesiones difíciles de curar ".
Otros coautores incluyen a Ricardo Londono y Aaron X. Sun de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y Megan L. Hudnall de la USC.
El trabajo fue posible gracias a la subvención R01GM115444 del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales, uno de los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Cristy Lytal. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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