Timp de generații, știința a acceptat că oamenii și salamandrele au abordări foarte diferite ale rănilor: salamandrele regenerează membre întregi, în timp ce oamenii formează țesut cicatricial și se plâng de asta. Noi cercetări de la Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS) sugerează că această limitare s-ar putea să nu fie atât de înrădăcinată pe cât credeam - capacitatea de regenerare s-ar putea ascunde în propriul nostru mecanism de vindecare, așteptând doar impulsul potrivit.

„De ce unele animale se pot regenera, iar altele, în special oamenii, nu, este o mare întrebare care a fost pusă încă de pe vremea lui Aristotel”, a spus dr. Ken Muneoka, profesor în cadrul Departamentului de Fiziologie și Farmacologie Veterinară (VTPP) al VMBS. „Mi-am petrecut cariera încercând să înțeleg asta.” Aristotel, de notat, nu a avut acces la factori de creștere moderni.

Într-un studiu publicat în Nature Communications, Muneoka și colegii săi descriu un tratament în doi pași care a regenerat cu succes os, structuri articulare și ligamente la mamifere. Țesuturile regenerate nu au fost replici perfecte, dar au fost suficient de apropiate pentru a sugera că abordarea ar putea reduce în cele din urmă cicatrizarea și îmbunătăți repararea țesuturilor după amputații.

Cheia a fost redirecționarea procesului de vindecare departe de fibroză - răspunsul implicit al corpului în care celulele fibroblaste închid rapid rănile cu țesut cicatricial. La animalele regenerative precum salamandrele, celule similare se adună într-un blastem, o structură care servește drept fundație pentru o nouă creștere. Echipa de la Texas A&M a vrut să vadă dacă poate împinge fibroblastele mamiferelor spre blastem în loc de cicatrice.

„Este ca și cum aceste celule se pot mișca în două direcții diferite”, a spus Muneoka. „Ele ar putea face fie o cicatrice, fie un blastem. Cercetarea noastră s-a concentrat pe redirecționarea comportamentului fibroblastelor deja prezente la locul rănirii.”

Tratamentul folosește doi factori de creștere bine cunoscuți, în secvență. Mai întâi, au aplicat factorul de creștere a fibroblastelor 2 (FGF2) după ce rana s-a vindecat - lăsând corpul să răspundă normal înainte de a interveni. Acest lucru a încurajat formarea unei structuri asemănătoare blastemului, care nu apare în mod normal la mamifere după astfel de răni. Câteva zile mai târziu, au aplicat proteina morfogenetică osoasă 2 (BMP2), care a spus acelor celule să înceapă să construiască țesuturi noi.

„Acesta este cu adevărat un proces în doi pași”, a spus Muneoka. „Mai întâi, deplasezi celulele departe de cicatrizare, iar apoi oferi semnalele care le spun ce să construiască.”

Unul dintre cele mai încurajatoare descoperiri ale studiului este că regenerarea nu necesită adăugarea de celule stem din afara corpului - o abordare comună în medicina regenerativă. „Nu trebuie să iei celule stem și să le pui înapoi”, a spus Muneoka. „Ele sunt deja acolo - trebuie doar să înveți cum să le faci să se comporte așa cum vrei tu.”

Dr. Larry Suva, un alt profesor VTPP implicat în studiu, a spus că rezultatele contestă presupuneri de lungă durată. „Celulele pe care credeam că sunt neprogramabile, de fapt sunt”, a spus Suva. „Capacitatea nu este absentă - este doar ascunsă.”

Cercetătorii au găsit, de asemenea, dovezi că celulele pot fi redirecționate pentru a crea structuri în afara locației lor obișnuite - un proces numit respecificare pozițională. În termeni practici, celulele care ar ajuta în mod normal la formarea unui tip de țesut pot fi instruite să reconstruiască ceva complet diferit după o rănire.

Deși țesuturile regenerate nu au fost potriviri exacte cu anatomia originală, echipa a restaurat cu succes toate structurile majore îndepărtate în timpul amputației, inclusiv os, tendon, ligament și țesut articular. „Am regenerat ceea ce te-ai aștepta să vezi la acel nivel de rănire”, a spus Muneoka. „Structurile sunt acolo - doar că nu într-o formă perfectă.”

Descoperirile sugerează, de asemenea, că regenerarea depinde de mai multe căi biologice care lucrează împreună, făcând-o mult mai complexă decât activarea unui singur mecanism. Dar oamenii de știință cred că abordarea ar putea avea aplicații practice cu mult înainte ca regenerarea completă să devină posibilă - chiar și doar schimbarea răspunsului