Regeneracion celular

La regeneración es un atributo fundamental de los seres vivos, ya seala restauración del tejido simple o la sustitución completa de laspartes del cuerpo perdido, como las extremidades, cola, o incluso lacabeza. Como un problema biológico, comenzó a ser estudiado formalmentemás de 250 años de crustáceos, de René-Antoine Ferchault de Réaumur(1683-1757), y poco después en Hydra por Abraham Trembley (1710-1784).En los próximos años, la regeneración atrajo la atención de losbiólogos prominentes como Charles Darwin (1809-1882) y Thomas HuntMorgan (1866-1945). Un problema de larga data de la biología, laregeneración de metazoarios todavía espera una explicación mecanicistasatisfactoria. La meta de nuestro laboratorio es identificar y estudiarlos componentes moleculares que sustentan este fenómeno. Nos estamosacercando a este problema mediante el análisis y la manipulación de laspropiedades de regeneración de un organismo de invertebrados,principalmente el de agua dulce mediterranea Schmidtea planaria.


Las singulares habilidades de regeneración de planarias requieren unapoblación de células madre conocidas como neoblastos. En respuesta aheridas, o durante el transcurso de la renovación celular, neoblastosson señalados para dividir y / o diferenciar, sustituyendo así perdiótipos de células. El estudio de estas células madre pluripotentes, y supapel en la regeneración de las planarias se ha visto gravementeobstaculizada por la incapacidad de planarias informó que incorpore losprecursores de ADN exógeno, por lo que se conoce muy poco acerca de losmecanismos que controlan la proliferación y diferenciación de estapoblación de células madre en el planaria. Aquí mostramos que planariasson, de hecho, capaz de incorporar las bromodeoxyuridinathymidineanalogue (BrdU), que permite neoblastos ser etiquetadosespecíficamente durante la fase S del ciclo celular. Hemos utilizadoBrdU etiquetado para estudiar la distribución de neoblastos en elanimal intacto, así como directamente a demostrar la migración ydiferenciación de neoblastos. Hemos examinado la propuesta de que unsubconjunto de neoblastos es arrestado en la fase G2 del ciclo celularcon un doble etiquetado con BrdU y de la mitosis marcador específico,nos encontramos con que la longitud media del G2 (~ 6 h) es suficientepara explicar de la explosión inicial mitóticas observadas después dela alimentación o la amputación. BrdU continua etiquetado experimentostambién sugieren que no hay una gran lento de la población en bicicletade neoblastos en el animal intacto. La capacidad para etiquetarespecíficamente las células madre regenerativas, combinado con el usodescrito recientemente de ARN de doble cadena para inhibir la expresióngénica en la planaria, debe servir para reavivar el interés en elgusano como modelo experimental para estudiar los problemas de laregeneración y los metazoos de control de la proliferación de células madre.

Existen tres tipos de regeneración:

- Esta la tisular, en la que un tejido se reconstruye a partir de células madre;

- El crecimiento compensatorio, como el del hígado, que tiene lugar porproliferación de células de un órgano al amputar parte del mismo,

- La regeneración epimórfica, como la de las extremidades, la única que no existe en humanos.




Juan Hurlé, profesor de Anatomía Humana del Departamento de Anatomíay Biología Celular de la Facultad de Medicina de la Universidad deCantabria, señala que se han producido avances importantes:


- Uno es el realizado por el grupo de Jeremy Brockes, del UniversityCollege de Londres, en el Reino Unido, que ha descrito el papel enregeneración de una proteína denominada Anterior gradiente (AG). Sesabe que la formación del blastema en las extremidades amputadasdepende de manera muy importante de los nervios (las ranas adultas noregeneran extremidades,

pero sí lo hacen cuando se les implantan nervios procedentes de otraextremidad). Lo novedoso es que se ha identificado una proteína (AG)que segregan las células Schwann que envuelven los nervios que inducenel comienzo de la regeneración nerviosa tras la amputación La AG

podría ser una señal fundamental para iniciar la regeneración, por loque ahora queda saber si al eliminarla se impide la regeneración y sisu administración en modelos animales facilita la formación deestructuras.


- Otro avance importante ha sido realizado por el equipo de KennethPoss, de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, que ha descubiertomicro-ARN inhibidores de la regeneración en la aleta de los peces.Actualmente en los microarrays de ADN se pueden ver cambios en laexpresión de miles de genes en un tejido tras un experimento. Con estatécnica se ha identificado un micro-ARN denominado MiR-133 quedesaparece del tejido al iniciar la regeneración y que se cree quepodría actuar como un freno para su comienzo. Se ha visto que cuando seprovoca un incremento

en su expresión la regeneración se hace más lenta y cuando se inhibe se acelera su formación.

A pesar de esto, Hurlé explica, “Existe diferencias entre laforma de regeneración de los humanos y los anfibios. En un anfibio,pocas horas después de la amputación, se genera una envoltura epitelialde epidermis sobre la superficie del corte. Tiene como característicaespecial que forma un engrosamiento denominado tapa apical epidérmica(AEC, por sus siglas en inglés) que es similar a los esbozosembrionarios de las extremidades de los vertebrados. En los humanos alamputar una extremidad se genera una reacción inflamatoria que lleva ala formación de una cicatriz caracterizada por el depósito de muchomaterial extracelular, como el colágeno que impide la regeneración”.