Revista de medicina regenerativa

Modelos de regeneración

Podría decirse que la regeneración es uno de los fenómenos biológicos más inspiradores que se sabe que existen. La historia del canon occidental está poblada de muchos ejemplos del poder indiscriminado y poderoso que la regeneración ha ejercido sobre la mente humana. Por ejemplo, cuando Lazzaro Spallanzani informó en 1768 que los caracoles decapitados regeneraban sus cabezas, científicos, filósofos y el público en general recorrieron sus jardines en un intento de replicar este fascinante experimento (Odelberg, 2004). También se descubrió que las salamandras pueden regenerar extremidades y colas (incluida la médula espinal), mientras que las planarias pueden regenerar animales enteros a partir de pequeños fragmentos del cuerpo. A pesar del interés de larga data en este problema biológico y del conocimiento de que animales de todos los ámbitos de la vida realizan hazañas regenerativas, todavía estamos en las primeras etapas para describir estos eventos en términos celulares, moleculares y mecanicistas. Sin embargo, las herramientas genéticas y moleculares para abordar el problema de la regeneración están mejorando rápidamente. Aparte de la curiosidad que normalmente suscita, el estudio y la comprensión de la regeneración podrían impactar dramáticamente la práctica de la medicina.

Igual de relevante es el conocimiento derivado de la investigación de las células madre, células indiferenciadas que tienen la capacidad de reemplazarse a sí mismas indefinidamente y de producir tipos celulares especializados. Mientras que las células madre embrionarias se dividen y, en última instancia, dan lugar a todos los tipos de células diferenciadas del cuerpo, las células madre adultas de tejidos específicos normalmente tienen un linaje restringido a un conjunto específico de tipos de células. Para que un animal adulto reemplace las estructuras faltantes con una copia exacta de lo que falta, está claro que se deben redistribuir programas de desarrollo. Sin embargo, la dinámica de la comunicación y proliferación celular es muy diferente, al igual que los tipos de células implicadas. Para lograr la regeneración, los animales adultos pueden recurrir a la proliferación de células diferenciadas, la activación de células madre de reserva, la formación de nuevas células madre con capacidad limitada para autorrenovarse (células progenitoras) o una combinación de estas estrategias.

¿Qué células de un animal adulto se dividen y diferencian para reemplazar los múltiples tipos de células necesarios durante una respuesta regenerativa? Si bien se trata de una cuestión muy básica, de hecho fundamental, que ha sido formulada y reformulada a lo largo de sucesivas generaciones de biólogos, su resistencia a los ataques experimentales ha resultado sorprendente y, en muchos casos, bastante frustrante. No obstante, es evidente que diferentes tejidos utilizan diferentes estrategias para lograr la reparación o regeneración del tejido. Por ejemplo, el hígado de los vertebrados invoca una regeneración compensatoria después de la extirpación de dos lóbulos, mediante la cual el lóbulo restante prolifera para volver a adquirir la masa de tejido original sin reemplazar los lóbulos faltantes. De hecho, la regeneración puede ser compensatoria (hígado), específica de un tejido (corazón, músculo esquelético, hígado, páncreas, cristalino, retina) o puede reconstruir estructuras complejas que contienen múltiples tipos de tejidos y órganos (p. ej., extremidades, aletas, colas). . El objetivo de los investigadores que estudian organismos modelo de regeneración es descubrir cómo estos animales logran de forma natural la tarea aparentemente imposible de restaurar partes del cuerpo perdidas a causa de un trauma.