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Recrean el mecanismo regenerativo del axolote para aplicar en humanos

Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos

Recrean el mecanismo regenerativo del axolote para aplicar en humanos

Osvaldo Chara. Recrean el mecanismo regenerativo del axolote para aplicar en humanos 

El biofísico forma parte de un equipo de investigadores del CONICET y la Universidad de La Plata que logró desentrañar el proceso biológico de reconstrucción de la médula espinal de la salamandra.

Recrean el mecanismo regenerativo del axolote para aplicar en humanos 

A diferencia de los seres humanos, que solo pueden regenerar sutilmente el hígado, las uñas y el cabello, existen animales que son capaces de reconstruirse casi por completo. Especímenes como el yacaré, la hydra, la planaria o el axolote tienen sorprendentes capacidades regenerativas que obsesionan a científicos de todas partes del mundo, que se preguntan si es posible replicar estos procesos en las personas. En este lío están metidos los investigadores Osvaldo Chara y Emanuel Cura Costa del grupo de Biología de Sistemas (SYSBIO) del Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLySIB, CONICET – Universidad Nacional de La Plata) cuyos últimos hallazgos revelaron el desempeño celular de la médula espinal de una salamandra luego de experimentar una severa amputación.

A través de un trabajo interdisciplinario entre los investigadores argentinos a cargo de modelados matemáticos en el laboratorio de UNLP, junto a colegas de Austria y Reino Unido, que experimentan con los axolotls, el grupo de trabajo (completado por Elly Tanaka, Leo Otsuki y Aida Rodrigo Albors) descubrió que este tipo de vertebrados tardan cerca de 15 días en regenerarse por completo gracias a una proliferación acelerada de células de la médula espinal.

Para adentrarse en la pecera de estas increíbles salamandras, el Suplemento Universidad entrevistó a Chara, doctor en Biofísica e investigador científico del CONICET.

– ¿Por qué experimentan cortando la cola del axolote?

– Es que dentro de ella tenés la médula espinal, que es una parte del sistema nervioso central. Es el canal por el que circula la información por la cual el cerebro se entera de cosas que ocurren afuera del cuerpo y, a su vez, el cerebro ejecuta órdenes que viajan por la médula espinal hacia los músculos para que estos se contraigan y les permitan al animal, por ejemplo, moverse. Además, ahí vos tenés reflejos que son bastante sofisticados y que están programados en la médula, o sea, el cerebro no tiene que hacer nada. Simplemente llama a la médula y en la médula hay un programa en el cual se ejecutan una serie de nervios y músculos y hacen cosas recontra sofisticadas, entre ellas caminar. Es notable que cuando vos cortás la médula espinal en el axolote no solo se regenera desde el punto de vista anatómico, sino que además es funcional. O sea, todo eso funciona como antes, como si nada hubiera pasado.

– ¿Qué descubrieron en sus últimos experimentos?

– Todo empezó gracias a la tesis de Emanuel (Cura Costa), que lo encontró empezando a hacer el primer modelo matemático en el mundo capaz de reproducir el comportamiento de una médula espinal para recrear un proceso regenerativo. Gracias a ese modelo, que logró recrear el reloj interno de las células, nosotros pudimos suponer que, luego de amputar la cola, se produce una señal que se propaga desde la herida hacia la cabeza “reclutando” células. Este reclutamiento hace que las células se dividan mucho más rápido. Con nuestro modelo matemático pudimos predecir entre qué distancia de la herida las células son reclutadas (1mm aproximadamente) y durante cuánto tiempo tenía que ocurrir. Lo que nos dimos cuenta es que el tiempo que tardaba desde que se cortaba la cola hasta que aparecía la señal, curiosamente, coincidía con el tiempo que tardaban en dividirse las células reclutadas: entre cuatro y cinco días. Estas células reclutadas por la señal, cuando se dividen –-acá viene la magia de todo esto– ¡empujan! A esto lo llamamos cellpushing mecanism o “mecanismo de empujado de células”. Cuando empujan, las células empiezan a generar tejido hacia la herida y entonces la cola empieza a crecer como consecuencia de que estimulaste la proliferación de células. En una semana, la médula espinal crece del orden del 60% de longitud de la médula que vos cortaste. En dos semanas ya la tenés lista. Y en tres semanas mirás al animal y preguntás: “Che, ¿cuál era el que habías amputado?”

– ¿Esto podría ayudar a que una persona volviera a caminar?

– Frente a una persona que acaba de sufrir un traumatismo y quedó cuadripléjica porque se dañó la médula, nuestro faro sería que en algún momento pudiéramos restituir esa médula de la misma forma que esto ocurre en el axolote. Sin embargo, el proyecto nuestro es de investigación básica. Entonces, naturalmente, todavía estamos lejos de eso.

“Cuando cortás la médula espinal en el axolote no solo se regenera desde el punto de vista anatómico, sino que además es funcional. O sea, todo eso funciona como antes, como si nada hubiera pasado”.

– ¿Qué otras preguntas te desvelan?

– Lo que estamos viendo acá es que las células que son reclutadas es como si, de alguna manera, se ordenaran. Estas células están adquiriendo información, procesándola y usándola para generar trabajo útil, que es dividir y regenerar. Lo que a mí me desvela es tratar de entender cómo es posible que vos puedas tener un comportamiento emergente a nivel del tejido, controlado por una señal, que hace que exista un crecimiento fuertemente explosivo y, al mismo tiempo, maravillosamente controlado.

– ¿Cómo sigue la investigación?

– Nosotros ahora acabamos de encontrar el fingerprint, la “huella dactilar” de esta señal que se propaga desde la herida por la médula espinal. El paso lógico sería ponerse a buscar qué señal es, entre todas las señales que se sabe que existen (químicas, mecánicas, eléctricas, etc). Es decir, identificar la señal. ¿Con qué propósito? Tratar de ver si los humanos tenemos esa señal. Si la tenemos, ¿por qué no anda?; y si no la tenemos, ¿la podríamos tener?

– En caso de que los humanos no produjéramos este tipo de señal, ¿es posible incorporarla?

– Sí, definitivamente es posible, pero aclaro que no estoy afirmando que lo sea. Sabemos ahora que hay una proteína –encontrada por Elly Tanaka hace cinco años- que es uno de los candidatos de la señal producida por la médula espinal. Supongamos que esa proteína fuera, en efecto, esa señal. Si lo fuera, justo esa proteína nosotros no la tenemos, pero el axolote sí. Ahora, perfectamente, nosotros podríamos producirla biotecnológicamente de la misma forma en la que producimos vacunas. Entonces, si la produjésemos, podríamos hacer una terapia. En teoría, eso podría ocurrir. Otra posibilidad es que, tal vez, lo que esté pasando en los humanos no es que esa señal no esté sino que esa señal está, pero hay algo que la está reprimiendo. No siempre se trata de dar algo para generar un efecto, sino que a veces se trata de dar algo para quitar un freno que está operando todo el tiempo. Para responder todo esto, que es muy interesante desde el punto de vista farmacológico, primero tenemos que dilucidar cuál es esa señal.

Fuente: https://www.pagina12.com.ar/353152-osvaldo-chara-recrean-el-mecanismo-regenerativo-del-axolote-

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