Aunque a menudo pasó por alto, el hígado humano es un órgano bastante sorprendente. No solo porque es lo único que impide que nuestros alimentos nos maten, sino también porque es el único órgano en nuestro cuerpo que es capaz de una regeneración significativa. Esta es una gran bendición en medicina, ya que puede eliminar la mayoría del hígado de una persona y felizmente volverá a crecer a su volumen authentic. Obviamente, esto es muy conveniente en el caso de la enfermedad o al realizar un trasplante de hígado.
A pesar de que la regeneración de tejidos es muy común entre los animales, la mayoría de las especies de mamíferos solo tienen una capacidad regenerativa limitada. Esto significa que, si bien algunas especies pueden volver a crecer fácilmente las extremidades y órganos enteros, incluidos los ojos y partes de su cerebro, los humanos y nuestros primos de los primates tenemos suerte si podemos contar con nuestro hígado para hacer eso, mientras que las extremidades y los ojos están perdidos para siempre.
Esto plantea muchas preguntas, incluso si la desactivación de las capacidades regenerativas es solo una falla evolutiva, y con qué facilidad podríamos volver a encenderlo.
Regeneración vs reparación
Incluso en ausencia de una capacidad regenerativa, los animales pueden sanar lesiones, lo que generalmente significa el crecimiento del tejido fibroso llamado tejido cicatricial. Esto se puede observar muy claramente en nuestra piel, donde ciertas lesiones viejas tienden a permanecer claramente visibles ya que el tejido cicatricial reemplaza el tejido de la piel. Mientras está hecha de la misma proteína de colágeno que el tejido de la piel, la organización de fibra es diferente y no tiene ningún propósito actual más allá de sellarse una lesión. El tejido cicatricial también puede formarse en otras partes del cuerpo, donde puede impedir la función, como en el corazón y los pulmones.
Tanto la regeneración como la reparación son una forma de curación en un organismo, pero solo el primero restaura la funcionalidad authentic, mientras que el segundo es el equivalente biológico de golpear un parche de cinta adhesiva y llamarlo bueno. Este resultado de ‘reparación’ es efectivamente un proceso de regeneración incompleto, donde, en lugar de que el sitio afectado, cree las condiciones para el crecimiento regular, lo que lleva a un buen resultado, solo obtiene el andamio básico, mientras que ciertas vías bioquímicas nunca o no se activan suficientemente.
Aunque a menudo se cube que el hígado humano es el único órgano capaz de regenerarse en nuestra especie, se podría argumentar que nuestros vasos sanguíneos son un ejemplo mucho mejor de regeneración. A los pocos minutos de recibir un corte o un raspado malo, los vasos sanguíneos dañados están enchufados y los macrófagos junto con otras células especializadas comienzan a moverse hacia el área a medida que comienza la fase inflamatoria.
Al ultimate de esta fase, angiogénesis Comienza, que involucra a los vasos sanguíneos existentes que cultivan nuevos vasos sanguíneos en el área afectada. En un embrión en desarrollo, esta es la etapa que sigue el desarrollo más temprano de los vasos sanguíneos iniciales a través de la vasculogénesis. En este sentido, se puede decir que los vasos sanguíneos se regeneran en caso de lesiones. También pueden expandirse en tejidos donde están presentes las condiciones de hipoxia, lo que desencadena el issue inducible por hipoxia (HIF) ruta de señalización.
En el caso de curación de heridas Esta ruta de señal se estimula debido a la condición de hipoxia que existe en el sitio de lesiones. Aunque el HIF está relacionado HIF-1α La subunidad se expresa constantemente, las hidroxilasas (PHD) dependientes de oxígeno normalmente lo degradan y, por lo tanto, regulan hacia abajo las respuestas adicionales en esta cadena.
Otro aspecto aquí es la reepitelización, por el cual las células de la piel circundantes se mueven hacia la herida, multiplicando hasta que las señales que inducen este crecimiento están reguladas por debajo de un umbral crítico. Basado en la investigación, la misma vía HIF está implicada aquí. Por ejemplo, en un estudio de 2015 en Medicina de traducción de la ciencia Yong Zhang et al. reportado Esa regulación positiva forzada de HIF-1α pudo inducir la regeneración whole de un agujero perforado en las orejas de ratones que normalmente solo muestran cicatrices.
Esto indica que aumentar la vía de señalización HIF podría ser una forma viable de evitar cicatrices e inducir la regeneración whole de ciertos tipos de heridas en la piel.
Limbo de blastema
La vía de señalización HIF es un ejemplo de una vía de regeneración básica que involucra un solo órgano (es decir, la piel). Las cosas se vuelven más complicadas cuando hay la eliminación de algo en la medida de una extremidad. Entre la capacidad de regeneración de los mamíferos es limitada, con algunas especies como conejos que aún poseen la capacidad de regenerar agujeros en sus oídos Mientras que otras especies, incluidos los humanos, no están creando el blastema requerido de células indiferenciadas después de una amputación.
El ajolote es una de las especies más estudiadas cuando se trata de regeneración de tejidos. Related a otras salamandras, poseen una habilidad notable para regenerar muchas partes de su cuerpo, con el axolotl capaz de regenerar sus extremidades, branquias, ojos y partes de su cerebro. Aunque los anélidos (gusanos segmentados) y equinodermos como Starfish son capaces de formas de regeneración aún más extremas, los axolotls son significativamente más parecidos a los mamíferos estadounidenses que cualquiera de ellos.
Por cierto, una investigación related en moscas de frutas (Drosophila melanogaster) nos ha llevado a los altamente conservados Vía de señalización del hipopótamo. Esta ruta de señalización explicit es esencial para determinar qué tan grande se supone que es un órgano, como cuando se corta un hígado humano. in vivo y tiene que volver a crecer a su tamaño original.
Nueva tapa de las extremidades
Cuando un axolotl sufre lesiones graves como la pérdida de una extremidad o una branquia, la superficie donde ocurrió la amputación se cubre por células epidérmicas, formando el epitelio de la herida (nosotros). Este es el punto en el que para los mamíferos humanos y de otro tipo, el proceso termina con un tocón cubierto por la piel. Sin embargo, en el caso de Axolotl, esto seguimos recolectando células epidérmicas, formando la tapa epitelial apical (AEC).
Dentro de este AEC, los tejidos se someten a dediferenciación a un blastema, dirigido por señales de macrófagos – Restablecer efectivamente los tejidos aquí a un estado de desarrollo embrionario mucho más temprano. Bajo la influencia de Hox genes que regule el diseño del cuerpo, el AEC crece posteriormente como lo habría hecho anteriormente con el muy joven axolotl hasta que se haya vuelto a haber regresado toda la extremidad, branquia, ojo, and many others.
Por lo tanto, el truco es tomar estas vías de señalización identificadas, establecer en cuán lejos se han conservado en otros animales, como nosotros primates, y si podemos volver a habilitarlas fácilmente de alguna manera, ya sea de forma permanente o temporal. Después de todo, funcionó una vez cuando todavía estábamos embriones, ergo restableciendo el reloj celular en parte de nuestros cuerpos, simplemente funcionaría a través de los mismos pasos bioquímicos nuevamente.
Sigue siendo un camino grumoso por delante
Por supuesto, esto implica biología del desarrollo, bioquímica e investigación genética, lo que significa que rara vez se encuentran respuestas claras y requieren inmensas cantidades de investigación y estudio para desentrañar cómo funcionan todas estas vías de señalización, mientras que tal vez encuentren algunas más en el camino. El resultado, por supuesto, es que el campo de medicina regenerativa Puede tener implicaciones masivas para la salud humana, que van desde la capacidad de tratar muchos trastornos (genéticos) relacionados con vías de señalización defectuosa hasta la capacidad de las extremidades, los ojos y más.
Es possible que la piel regeneración y los tejidos directamente relacionados en pacientes humanos sean una de las primeras aplicaciones de escala panorámica de estos hallazgos, con Weifeng Lin et al recientemente Weifeng. Publicar un estudio en Ciencia que implica volver a lanzar una oreja exterior dañada (pinna) de ratones y ratas a través de la adición de ácido retinoico (RA), un elemento clave en el desarrollo embrionario. Específicamente identificaron que en especies no regenerativas de ratas y ratones los ALDH1A2 El gen no se expresó tanto como en las especies que se regeneran, lo que scale back la cantidad de AR disponible del precursor del ripio retinal.
Aunque hay muchas cosas que se pueden decir sobre los execs y los contras de volver a encender genes que no han estado activos ya que éramos un embrión o un hijo aún en crecimiento, comprender estas vías bioquímicas nos ofrece la posibilidad de evitarlos para restaurar lo que alguna vez se pensaba que se perdía para siempre. Incluso si no volveremos a crecer las extremidades el próximo año, podríamos estar devolviendo a las personas su pinna, dígitos, rostros y borrar viejas cicatrices antes de que nos demos cuenta.
“Primer plano de axolotl en la mano” por [Yaiol AI]
“Axolotl tropical púrpura” por[ Raphael Brasileiro]
