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| Axolotl. Fotografía: Tatiana Sandoval-Guzmán (TU Dresden) |
Se cree que las células de la cresta apical-ectodérmica (AER) son necesarias para el desarrollo de las extremidades en humanos y otros tetrápodos, y se ha propuesto que células similares a las AER pueden surgir de nuevo para iniciar la regeneración de las extremidades. Irónicamente, aún se debate si el ajolote, un organismo modelo clave para la regeneración, contiene o no REA.
El ajolote es un tipo de salamandra que ha llamado la atención de los científicos por su extraordinaria capacidad para regenerar extremidades perdidas. Debido a esta capacidad única, es el centro de atención de los investigadores que buscan conocer los misterios de la regeneración de las extremidades. Sin embargo, la capacidad de regeneración del ajolote se ha revelado esquiva y ha suscitado un gran debate.
Múltiples estudios que tratan de entender cómo el ajolote regenera sus extremidades no han determinado si estos animales utilizan o incluso tienen células REA.
Científicos de la EPFL y la Universidad Técnica de Dresde han desentrañado por fin el mecanismo de regeneración de las extremidades del ajolote. Los resultados arrojan luz sobre la incomparable capacidad de regeneración de las extremidades del ajolote. Los resultados de este estudio ofrecen nuevas perspectivas con enormes implicaciones para la medicina regenerativa en humanos. También cuestiona creencias arraigadas y ofrece nuevas perspectivas sobre el potencial de regeneración de las extremidades de los mamíferos.
Los científicos empezaron por crear un atlas del transcriptoma de células individuales de múltiples especies, como el ajolote, los humanos, los ratones, los pollos y las ranas. El transcriptoma representa un conjunto completo de transcritos de ARN producidos por el genoma de una célula.
Este método permitió a los científicos determinar objetivamente el paisaje celular distintivo del ajolote durante el recrecimiento de las extremidades y el grado de similitud de estos animales con los humanos comparando miles de células individuales de cinco especies, incluidos humanos y ajolotes.
El objetivo del atlas era identificar los genes que intervienen o no en el crecimiento y la regeneración de las extremidades comparando minuciosamente los perfiles de expresión génica de varios animales.
Jixing Zhong, primera autora del artículo y estudiante de doctorado en el laboratorio Aztekin, declaró: "La inmersión en profundidad nos ha proporcionado un tesoro: los axolotl tienen células con características muy similares a las células REA. A pesar de anteriores informes contradictorios, nuestro trabajo demuestra que estas criaturas contienen células con características similares a las esenciales en el desarrollo de brazos o piernas en otras especies, incluidos los humanos."
Posteriormente, los científicos utilizaron la transcriptómica espacial para revelar qué genes se expresan en partes específicas del tejido.
Can Aztekin, Early Independent Research Scholar (ELISIR) y Branco Weiss Fellow de la Escuela de Ciencias de la Vida de la EPFL, declaró: "El enfoque reveló que las extremidades del ajolote no reforman completamente las células ARE durante la regeneración. Durante la regeneración en el ajolote, las células similares a los REA no se reforman por completo como muchos habían supuesto -incluso contradiciendo el dogma de nuestros libros de texto de uso común- desvelando un enfoque único del recrecimiento de las extremidades en los ajolotes".
La investigación reveló que, al igual que otras especies, el ajolote utiliza algún programa básico de REA para el desarrollo de las extremidades, aunque está distribuido entre varios tipos celulares. El descubrimiento permite explorar muchas técnicas de regeneración de extremidades en mamíferos, incluido el ser humano, además de cuestionar creencias previas sobre la regeneración de extremidades y la biología del desarrollo.
Zhong afirma: "Aunque antes se pensaba que existía un método universal para la regeneración de extremidades, nuestros hallazgos indican una realidad más compleja."
Aztekin prosigue: "Al estudiar las capacidades regenerativas de los ajolotes y los renacuajos de rana, evolutivamente las especies más cercanas a los humanos con capacidad de regeneración de extremidades, descubrimos que estas especies utilizan distintos tipos de células durante el proceso de regeneración, lo que sugiere que podría haber múltiples formas de lograr la regeneración de extremidades."
Fuentes, créditos y referencias:
Escuela Politécnica Federal de Lausana - Jixing Zhong et al, Multi-species atlas resolves an axolotl limb development and regeneration paradox, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41944-w