Durante generaciones, la ciencia ha aceptado que los humanos y las salamandras tienen enfoques muy diferentes ante las lesiones: las salamandras regeneran extremidades enteras, mientras que los humanos forman tejido cicatricial y se quejan de ello. Una nueva investigación del Colegio de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas (VMBS) de Texas A&M sugiere que esta limitación podría no ser tan innata como pensábamos: la capacidad de regenerarse podría estar escondida dentro de nuestra propia maquinaria de curación, esperando el empujón adecuado.

"Por qué algunos animales pueden regenerarse y otros, particularmente los humanos, no, es una gran pregunta que se ha hecho desde Aristóteles", dijo el Dr. Ken Muneoka, profesor del Departamento de Fisiología y Farmacología Veterinaria (VTPP) del VMBS. "He pasado mi carrera tratando de entender eso". Aristóteles, para que conste, no tenía acceso a factores de crecimiento modernos.

En un estudio publicado en Nature Communications, Muneoka y sus colegas describen un tratamiento de dos pasos que regeneró con éxito hueso, estructuras articulares y ligamentos en mamíferos. Los tejidos regenerados no eran réplicas perfectas, pero estaban lo suficientemente cerca como para sugerir que el enfoque podría eventualmente reducir las cicatrices y mejorar la reparación de tejidos después de amputaciones.

La clave fue redirigir el proceso de curación lejos de la fibrosis, la respuesta predeterminada del cuerpo donde las células fibroblastos cierran rápidamente las heridas con tejido cicatricial. En animales regenerativos como las salamandras, células similares se agrupan en un blastema, una estructura que sirve como base para un nuevo crecimiento. El equipo de Texas A&M quería ver si podían empujar a los fibroblastos de mamíferos hacia el blastema en lugar de la cicatriz.

"Es como si estas células pudieran moverse en dos direcciones diferentes", dijo Muneoka. "Podrían hacer una cicatriz o hacer un blastema. Nuestra investigación se centró en redirigir el comportamiento de los fibroblastos ya presentes en el sitio de la lesión".

El tratamiento utiliza dos factores de crecimiento bien conocidos en secuencia. Primero, aplicaron factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF2) después de que la herida hubiera cicatrizado, dejando que el cuerpo respondiera normalmente antes de intervenir. Esto fomentó la formación de una estructura similar a un blastema, que normalmente no ocurre en mamíferos después de tales lesiones. Varios días después, aplicaron proteína morfogenética ósea 2 (BMP2), que indicó a esas células que comenzaran a construir nuevos tejidos.

"Esto es realmente un proceso de dos pasos", dijo Muneoka. "Primero desplazas las células lejos de la cicatrización, y luego proporcionas las señales que les dicen qué construir".

Uno de los hallazgos más alentadores del estudio es que la regeneración no requiere agregar células madre del exterior del cuerpo, un enfoque común en medicina regenerativa. "No tienes que obtener células madre y volver a colocarlas", dijo Muneoka. "Ya están allí, solo necesitas aprender cómo hacer que se comporten como quieres".

El Dr. Larry Suva, otro profesor de VTPP involucrado en el estudio, dijo que los resultados desafían suposiciones arraigadas. "Las células que pensábamos que no eran programables, de hecho lo son", dijo Suva. "La capacidad no está ausente, solo está oscurecida".

Los investigadores también encontraron evidencia de que las células pueden ser redirigidas para crear estructuras fuera de su ubicación habitual, un proceso llamado reespecificación posicional. En términos prácticos, las células que normalmente ayudarían a formar un tipo de tejido pueden ser instruidas para reconstruir algo completamente diferente después de una lesión.

Aunque los tejidos regenerados no eran coincidencias exactas con la anatomía original, el equipo restauró con éxito todas las estructuras principales eliminadas durante la amputación, incluidos hueso, tendón, ligamento y tejido articular. "Regeneramos lo que esperarías ver en ese nivel de lesión", dijo Muneoka. "Las estructuras están allí, solo que no en una forma perfecta".

Los hallazgos también sugieren que la regeneración depende de múltiples vías biológicas que trabajan juntas, lo que la hace mucho más compleja que activar un solo mecanismo. Pero los científicos creen que el enfoque podría tener aplicaciones prácticas mucho antes de que la regeneración completa sea posible, incluso cambiando la respuesta.