Respuestas en la naturaleza: la comunidad científica investiga cómo regeneran la cola los lagartos para curar las lesiones medulares en humanos

Published on August 28th, 2014

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¿Qué nos diferencia de muchos animales como los lagartos, las salamandras o los peces cebra que recuperan la capacidad de nadar después de una lesión medular? ¿Cuáles son las estrategias que la comunidad científica estudia a fin de encontrar nuevas terapias para este tipo de lesiones? Este agosto, la revista científica PLOS ONE ha publicado un estudio que revela la ‘receta genética’ que utiliza una especie de lagartos para reemplazar la cola.

La cultura del cómic se ha empeñado en otorgar cualidades animales a gran parte de sus superhéroes. De esta manera encontramos un hombre araña capaz de trepar por todos los edificios de Nueva York, un hombre murciélago que protege la ciudad de Gotham por las noches e, incluso, nos han vendido que unas tortugas gigantes podrían correr más que la liebre del cuento infantil.

En la primera película de Spiderman (de la nueva serie) aparece un científico que ha perdido el brazo durante una guerra y lo quiere recuperar a partir de una sustancia basada en la capacidad de los lagartos (reptil) para regenerar extremidades perdidas. La receta, pero, se le salpimenta demasiado y acaba convirtiéndose en el Dr. Lagarto, un reptil gigante capaz de amenazar al Peter Parker más en forma.

3018838902_a4a6a997db_zEn la Marvel no son los únicos que han pensado en las propiedades de los lagartos como modelo, la comunidad científica lleva años estudiando el comportamiento de estos reptiles y otros animales, como los anfibios y algunos peces, capaces de regenerar las conexiones neuronales que se pierden tras una lesión en la medular. ¿Qué nos diferencia de estos animales, y en concreto, de los anfibios?

Cuando los mamíferos o los anfibios reciben un fuerte golpe en la médula espinal se produce la muerte de las neuronas que se encuentran en la zona de la lesión, es decir, el “cable” que establece nuestras conexiones nerviosas se desenchufa. Inmediatamente se ponen en marcha unos mecanismos para reparar la rotura, pero el reino animal ha evolucionado de formas diferentes, y las estrategias que utilizan los anfibios no son las mismas que las de los mamíferos.

Nuestros compañeros viscosos promueven una estrategia que se basa, sobre todo, en restablecer las conexiones neuronales que se han perdido, para así recuperar la capacidad de nadar. Existen unas células de soporte neuronal, denominadas células gliales, capaces de migrar al sitio de la lesión y construir un puente que crea un ambiente favorable para la formación de nuevas neuronas.

En cambio, la estrategia de los mamíferos es más cautelosa, la misma lesión provoca una cascada de reacciones que valora más la protección que la creación de nuevas conexiones neuronales que podrían ser erróneas. Se crea una barrera, llamada cicatriz meningoglial formada por células que se trasladan al lugar de la lesión –como la microglía, los astrocitos reactivos y los macrófagos– y provocan una reacción inflamatoria que genera un puñado de señales que frenan la formación de nuevas neuronas.

Actualmente, las terapias que se aplican a los pacientes son paliativas y comprenden la fisioterapia, la rehabilitación o la psicología. Pero existen muchos grupos de investigación que trabajan para buscar soluciones definitivas. Muchas líneas de investigación estudian limitar la reacción inflamatoria que se produce, otros buscan modular las moléculas que frenan las neuronas para potenciar las que favorezcan el crecimiento; y otras introducen el uso de las células madre, en este último caso se debe tener en cuenta el riesgo de aparición de tumores.

Este agosto, la revista científica PLOS ONE ha publicado un trabajo que podría ser un paso importante en este sentido. Un grupo de la Universidad Estatal de Arizona (EE UU) ha revelado cuáles son los genes que se expresan, o cuál es la ‘receta genética’, cuando el lagarto de la especie Anolis carolinensis pierde la cola.

“Descubrimos que este lagarto activa alrededor de 326 genes en regiones específicas de la cola que se está regenerando”, explica Kenro Kusumi, uno de los autores del estudio.

Otros animales capaces de regenerar este apéndice, como los urodelos, renacuajos y algunos peces, requieren controlar células madre de muchos órganos. Pero los lagartos sólo tienen un patrón de crecimiento que se distribuye a lo largo de la cola.

Aunque parece un avance significativo para la comunidad científica, a la vertiente biológica aún le queda un largo recorrido. Es por ello que frente las lesiones medulares en mamíferos entran en juego nuevas tecnologías como el BCI –Brain Computer Interface– que traducen las señales del cerebro en órdenes que interpreta un ordenador y las ejecuta.

Referencies bibliogràfiques:

Diaz Quiroz JF, Echeverri K. (2013) Spinal cord regeneration: where fish, frogs, and salamanders lead the way, can we follow?. Biochem J. 1;451 (3):353-64

Song F, Li B, Stocum DL (2010) Amphibians as research models for regerative medicine. Organogenesis.6 (3): 141-50

Hutchins ED, Markov GJ, Eckalbar WL, George RM, King JM, et al. (2014) Transcriptomic Analysis of Tail Regeneration in the Lizard Anolis carolinensis Reveals Activation of Conserved Vertebrate Developmental and Repair Mechanisms. PLoS ONE 9(8): e105004. doi: 10.1371/journal.pone.0105004

Redacción: Clara Alarcón