CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD

Cuando dividirse suma

Científicos observaron que una vez amputado un miembro del axolote las células neurales de la médula espinal reaccionan acelerando su división.


Osvaldo Chara. Foto: gentileza investigador.
Foto: gentileza DFG-Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD).
Foto: gentileza DFG-Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD).

En un trabajo publicado en la revista científica e-Life, investigadores alemanes y argentinos demostraron que cuando este animal pierde un miembro las células madre neurales de su médula espinal comienzan a dividirse más rápidamente para poder regenerarlo.

Osvaldo Chara, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLYSIB, CONICET-UNLP) y coordinador del trabajo, explica que esa aceleración es “necesaria y suficiente para regenerar la médula espinal, mientras que otros mecanismos celulares, como la migración celular, la entrada al ciclo celular y la diferenciación celular tienen una importancia secundaria”. La investigación fue portada de la publicación.

Los investigadores trabajaron con el axolote Ambystoma mexicanun para entender los mecanismos moleculares que intervienen en la regeneración de tejidos e incluso de miembros enteros. Una capacidad que esta salamandra comparte con otras especies – que lo hacen pero en menor medida – y que se observa, por ejemplo, en ciertos tejidos de mamíferos como el hepático. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en Ambystoma mexicanum, la capacidad regenerativa de este último tejido es extremadamente limitada.

Aunque no se conocen totalmente los mecanismos moleculares precisos que median la aceleración en la división de células neurales del axolote, esta investigación abre las puertas para proponer qué señales moleculares la desencadenan.

Para observar esta aceleración del crecimiento de las células neurales, los científicos usaron una aproximación por modelado matemático en el que integraron todos los mecanismos celulares que predicen la longitud de la médula espinal en escenarios hipotéticos en los que ‘apagaron’ virtualmente cada mecanismo celular.

“Resulta que algunos de esos escenarios coinciden con situaciones reales que han sido recientemente investigadas en el axolote”, explica Chara, quien también lidera el grupo SysBio (System Biology Group, Grupo de Biología de Sistemas del IFLYSIB).

 

Un proceso en el que intervienen múltiples actores

En una publicación anterior del grupo en la revista Developmental Cell, de la que fue tapa, encontraron que el Factor de Crecimiento Derivado de Plaquetas (PDGF, por su sigla en inglés), una proteína que se libera tras una amputación, genera una ‘coreografía espaciotemporal’ en una respuesta regenerativa similar en los dedos del axolote.

“Sin embargo, esta proteína [PDGF] acelera sobre todo la migración celular – el decir el traslado de una célula a una zona diferente -, además de la proliferación celular – es decir que se dividan y generen más. Entonces evidentemente no hay un único mecanismo celular en la respuesta regenerativa del axolote. ¿Qué es lo que determina que se active un mecanismo u otro en las respuestas regenerativas en el mismo animal? ¿Qué es lo que hace que estos mecanismos no operen en humanos? Los próximos pasos de nuestro grupo están destinadas a responder estas preguntas”, concluye Chara.

Y agrega: “Nuestro objetivo a futuro es acercar la posibilidad de que se puedan diseñar estrategias de regeneración o reemplazo de tejidos de mamíferos, en particular humanos”.

Por María Bocconi.

Sobre investigación:
– Fabian Rost. Center of Information Services and High Performance Computing (ZIH), Technische Universität Dresden, Dresden, Alemania.
– Aida Rodrigo Albors. Deutsche Forschungsgemeinschaft – Center for Regenerative Therapies Dresden, Dresden, Alemania / Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden. Alemania.
– Vladimir Mazurov. Deutsche Forschungsgemeinschaft – Center for Regenerative Therapies Dresden, Dresden, Alemania / Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden. Alemania.
– Lutz Brusch. Center of Information Services and High Performance Computing (ZIH), Technische Universität Dresden, Dresden, Alemania.
– Andreas Deutsch. Center of Information Services and High Performance Computing (ZIH), Technische Universität Dresden, Dresden, Alemania. / Center for Advancing Electronics Dresden, Dresden, Alemania.
– Elly M Tanaka. Deutsche Forschungsgemeinschaft – Center for Regenerative Therapies Dresden, Dresden, Alemania / Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden. Alemania.
– Osvaldo Chara. Investigador independiente. SysBio, IFLySiB/ Center of Information Services and High Performance Computing (ZIH), Technische Universitat Dresden, Dresden, Alemania