Para millones de pacientes que han perdido sus extremidades, la posibilidad de recuperar la función a través de la regeneración natural sigue estando fuera de su alcance.
Si embargo un estudio publicado en la revista Science Advances, nos acercaron un paso más al objetivo de la medicina regenerativa.
Muchas criaturas tienen la capacidad de regeneración completa de al menos algunas extremidades, incluidas las salamandras, las estrellas de mar, los cangrejos y los lagartos.
Los gusanos planos incluso se pueden cortar en pedazos, y cada pedazo reconstruye un organismo completo.
Los seres humanos son capaces de cerrar heridas con el crecimiento de tejido nuevo, y nuestros hígados tienen una capacidad notable, casi similar a la de un platelminto, de regenerarse a tamaño completo después de una pérdida del 50%.
Pero la pérdida de una extremidad grande y estructuralmente compleja (un brazo o una pierna) no puede restaurarse mediante ningún proceso natural de regeneración en humanos o mamíferos.
En esta investigación, los científicos extirparon quirúrgicamente una pata trasera de ranas africanas adultas (Xenopus laevis), luego usaron una funda de silicona, llamada gorra BioDome, en el muñón de la pata cortada para administrar un cóctel de cinco medicamentos.
Cada fármaco tenía un propósito específico; uno para reducir la inflamación, inhibir la producción de colágeno y estimular el crecimiento de nuevas fibras nerviosas, vasos sanguíneos y músculos.
Dieciocho meses después, los investigadores observaron un crecimiento espectacular del tejido en muchas de las ranas tratadas, recreando una pata casi completamente funcional.
Las nuevas extremidades tenían una estructura ósea extendida con características similares a la estructura ósea de una extremidad natural, incluidas las neuronas, y varios “dedos de los pies”.
La extremidad regenerada se movía y respondía a estímulos como el toque de una fibra rígida, y las ranas pudieron usarla para nadar, moviéndose como lo haría una rana normal.
Los científicos exploraron los mecanismos por los cuales la breve intervención podría conducir al crecimiento a largo plazo.
Dentro de los primeros días después del tratamiento, detectaron la activación de vías moleculares conocidas que normalmente se usan en un embrión en desarrollo.
La activación de estas vías podría permitir que la extremidad misma maneje la carga del crecimiento y la organización del tejido, de manera similar a como ocurre en un embrión.
Cómo funciona el BioDome.
La primera etapa es la formación de una masa de células madre al final del muñón llamada blastema, que se utiliza para reconstruir gradualmente la parte del cuerpo perdida.
La herida se cubre rápidamente con células de la piel dentro de las primeras 24 horas después de la lesión, protegiendo el tejido de reconstrucción debajo.
Los investigadores se muestran optimistas respecto al futuro uso de esta tecnología en los hospitales para recuperar extremidades de personas con amputaciones.
“Si sabemos cómo estimular las células, entonces deberíamos ser capaces de construir lo que queremos que construyan”, concluyen los científicos.
Mayor información: Nirosha J. Murugan, Hannah J. Vigran, Kelsie A. Miller, et al. «Acute multidrug delivery via a wearable bioreactor facilitates long-term limb regeneration and functional recovery in adult Xenopus laevis». Science Advances. published: 26 Jan 2022.