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Salud > La ciencia de la regeneración da un salto adelante

08-11-2018, 08:06h.

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La ciencia de la regeneración da un salto adelante

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Investigadores dirigidos por biólogos e ingenieros de la Universidad de Tufts, en Boston, Massachusetts, Estados Unidos, descubrieron que el suministro de progesterona a un sitio de lesión por amputación puede inducir la regeneración de miembros en ranas adultas que de otra manera no se regenerarían, un descubrimiento que impulsa la comprensión de la regeneración y podría ayudar a avanzar en el tratamiento de las lesiones por amputación.

Los investigadores crearon un biorreactor portátil unido al sitio de la herida para administrar la progesterona localmente durante un periodo de 24 horas y observaron que tenía un efecto benéfico duradero en el recrecimiento del tejido, permitiendo que las ranas regeneraran parcialmente sus extremidades posteriores. Una mera exposición de 24 horas condujo a nueve meses de cambios en la expresión génica, la inervación y el crecimiento con patrón.

El hallazgo, cuyos detalles se publican este martes en la revsita 'Cell Reports', sugiere que la combinación fármaco-dispositivo podría ser un nuevo modelo para probar y desplegar sistemáticamente cócteles terapéuticos que podrían inducir la regeneración en especies no regenerativas.

Muchos animales son capaces de regenerarse; de ??hecho, los gusanos planarios y los pepinos de mar pueden engendrar individuos enteros a partir de fragmentos cuando se cortan en pedazos. La regeneración parcial se observa en otras especies: los lagartos vuelven a desarrollar colas, algunos cangrejos vuelven a crear garras y en los ciervos vuelven a crecer las cornamentas cada año.

'Xenopus laevis', o la rana de garras africana examinada en este estudio, puede regenerar las extremidades cuando están en sus etapas de renacuajo, pero gradualmente pierden esa capacidad a medida que se convierten en adultas. Hasta ahora, no se sabía si las ranas adultas eran capaces de una respuesta de regeneración significativa.

LA PROGESTERONA PROMUEVE LA REGENERACIÓN DE NERVIOS

Para los seres humanos, la capacidad de regenerarse sería un desarrollo bienvenido, especialmente para millones de personas que viven con amputaciones de miembros, de los cuales hay dos millones en Estados Unidos. Los autores del estudio señalan que, aunque la restauración de miembros ha sido un objetivo buscado durante mucho tiempo en la investigación en biomedicina, se ha informado muy poco sobre la reconstrucción o reparación de extremidades perdidas en animales no regenerativos.

Comenzando con el resultado exitoso de este estudio, los investigadores están explorando factores y modos de tratamiento para comprender mejor cómo inducir la regeneración en organismos que han perdido o nunca tuvieron esa capacidad. "Consideramos la progesterona porque parecía prometedora para promover la reparación y regeneración de los nervios. También modula la respuesta inmune para promover la curación y desencadena el recrecimiento de los vasos sanguíneos y los huesos", explica la autora principal del estudio, Celia Herrera-Rincon.

Y añade: "La progesterona también puede regular el estado bioeléctrico de las células, causado por las células que pasan iones a través de sus membranas externas, que se sabe que impulsa la regeneración y la formación de patrones corporales". El examen de las extremidades en crecimiento en los experimentos confirmó estos efectos beneficiosos de la sustancia.

El laboratorio de David Kaplan, profesor de Ingeniería de la Familia; presidente del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería de Tufts y director de la Iniciativa de Ciencias Neuronales, Enfermedades e Ingeniería en Tufts desarrolló el biorreactor portátil que administra la progesterona. El dispositivo contiene un hidrogel a base de proteínas de seda que se aplica directamente a la herida y es capaz de suministrar compuestos de moléculas pequeñas al sitio. Los experimentos futuros explorarán factores adicionales que pueden mejorar o potenciar los efectos de la progesterona.

"Usaremos el modelo de biorreactor como una nueva plataforma para encontrar puntos de control del 'regulador maestro', activados por medicamentos que, después de un tratamiento muy breve, desencadenan un largo programa de crecimiento y remodelación de tejidos, así como otros factores que apoyan todo el proceso de regeneración ", señala otro de los autores de este trabajo, Michael Levin.

"El hecho de que el modelo aplique tratamientos localmente, que también pueden variar con el tiempo y la ubicación de la herida, hace de esta una herramienta poderosa para descubrir terapias de regeneración", agrega Levin, profesor de biología en la Escuela de Artes y Ciencias y director del Centro Allen de Descubrimientos en Tufts, donde se llevaron a cabo los estudios de regeneración. Se están realizando pruebas en modelos de extremidades de mamíferos.

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