Vea También
Los lagartos pueden regenerar colas cortadas, lo que los 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 sustitución es un tubo de cartílago imperfecto. Ahora, por primera vez, un estudio dirigido por la USC que se publica en Nature Communications 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 de los esfuerzos para mejorar la curación de heridas en los seres humanos", dijo el autor correspondiente del estudio 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 nuevas y mejoradas colas de lagarto presentan lo que se conoce como "patrón dorsoventral", es decir, tienen tejido esquelético y nervioso en la parte superior o dorsal, y tejido cartilaginoso en la parte inferior o ventral.
"Los lagartos existen desde hace más de 250 millones de años, y en todo ese tiempo ningún lagarto había 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".
El método:
Para conseguirlo, el equipo de científicos de las facultades de medicina de la USC y la Universidad de Pittsburgh analizó cómo se forman las colas de lagarto durante la regeneración adulta, en comparación con el desarrollo embrionario. En ambos casos, las células madre neurales o NSC -las células madre que construyen el sistema nervioso- desempeñan un papel fundamental.
Las NSC adultas producen una señal molecular que bloquea la formación del esqueleto y de los nervios y fomenta el crecimiento del cartílago, "ventralizando" efectivamente ambos lados de la cola. El resultado es el tubo cartilaginoso típico de las colas regeneradas.
Incluso en ausencia de esta señal ventralizadora, 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 "ventralizadora" solo en la región cartilaginosa que se convierte en la parte inferior o ventral de la cola. Mientras tanto, en ausencia de esta señal, el lado superior o dorsal desarrolla tejido esquelético y nervioso. Así, la cola adquiere el intrincado patrón dorsoventral característico de los apéndices embrionarios originales.
"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 de forma imperfecta nos proporciona un modelo para mejorar la cicatrización de las heridas que no se regeneran de forma natural, como las extremidades humanas amputadas y las médulas espinales. De este modo, esperamos que nuestra investigación sobre el lagarto conduzca a avances médicos para el tratamiento de lesiones difíciles de curar."
Fuentes, créditos y referencias:
Thomas P. Lozito et al, Introducing dorsoventral patterning in adult regenerating lizard tails with gene-edited embryonic neural stem cells, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26321-9
Imagen: Un geco de luto puede regenerar su cola, pero el reemplazo es una copia imperfecta del original. Crédito: Lozito Lab