Un equipo de científicos descubrió cuál es el mecanismo molecular clave para la regeneración de tejidos en insectos, lo que abre nuevas posibilidades para comprender cómo actúan las proteínas involucradas en este proceso.
El estudio, liderado por Fernando Casares (Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, CABD-CSIC-JA-UPO) e Isabel Almudí (Institut de Recerca de la Biodiversitat, IRBio, Universitat de Barcelona), reveló el papel de la neddylación, un sistema de control de calidad de proteínas, en la regeneración de tejidos en Cloeon dipterum, una especie de efímera. Este hallazgo, publicado en Open Biology, podría tener implicaciones en la regeneración de órganos en vertebrados y en el desarrollo de futuras terapias médicas.
En la naturaleza, la capacidad de regenerar órganos dañados varía ampliamente entre especies. En comparación con muchos animales, los humanos poseen habilidades regenerativas muy limitadas. Según Casares, “entender cómo algunos organismos regeneran eficazmente sus órganos nos permitirá descifrar este proceso a nivel molecular y celular, abriendo nuevas oportunidades para abordar nuestras propias limitaciones regenerativas”.
El estudio se centra en Cloeon dipterum, una efímera de agua dulce cuyas ninfas cuentan con branquias esenciales para la respiración y la osmorregulación. Estas branquias se desprenden y se regeneran completamente en un lapso de cinco a nueve días, a un ritmo más rápido que durante su desarrollo habitual. Curiosamente, este proceso no depende de una estructura especializada como el blastema, común en otros organismos, sino de un aumento uniforme en la proliferación celular.
La neddylación: clave en la regeneración del tejido en insectos
El trabajo, que también incluye la participación de Carlos A. Martín-Blanco (CABD y Universitat de Barcelona), destaca la importancia de la neddylación, un mecanismo que regula la calidad de las proteínas mediante la activación del proteasoma, la maquinaria celular encargada de eliminar proteínas defectuosas o innecesarias. Este proceso implica la adición de la proteína Nedd8 a componentes del proteasoma, optimizando su funcionamiento.
Además de su papel en la regeneración, la neddylación está implicada en procesos como el metabolismo, la inmunidad y la formación de tumores. Almudí plantea una pregunta fundamental: “¿Podrían los mecanismos moleculares que sustentan la regeneración y el desarrollo tumoral estar relacionados?”.
Nuevas perspectivas para la investigación
El estudio también identificó otros mecanismos importantes en la regeneración, como la vía de control de crecimiento de órganos mediante activina y la proteína Lin28, que regula la estabilidad de ciertos ARN. Los experimentos en Drosophila melanogaster confirmaron que estos procesos están conservados en insectos, sugiriendo su relevancia en la regeneración de órganos en otros grupos animales, incluidos los vertebrados.
El siguiente desafío será explorar si estos mecanismos pueden activarse en tejidos con baja capacidad regenerativa para potenciar su respuesta. Este enfoque podría tener profundas aplicaciones biomédicas, inspirando terapias regenerativas en humanos basadas en procesos observados en otros animales.
Con este avance, la regeneración tisular en insectos se convierte en una fuente de conocimiento prometedora, desvelando caminos para abordar desafíos médicos complejos y expandir los límites de la biología regenerativa.
La regeneración de tejidos, ¿está presente en todas las especies?
De acuerdo con la investigación titulada Regeneración de tejidos: novedades de un proceso que sorprende, publicado por el CONICET años atrás, la regeneración de tejidos se produce con la amputación de una parte del cuerpo, por lo que las células ubicadas en ese sector tienen dos opciones: cicatrizar o regenerar.
En este sentido, el informe detalla que la mayoría de las especies solo cuentan con la capacidad de cicatrizar, mientras que muy pocas pueden volver a reconstruir el tejido perdido. Según este trabajo, esto se debe a la historia evolutiva de los seres vivos, que provocó que la capacidad de regenerarse se de en especies “salteadas”, de acuerdo a algún patrón aún no identificado.
De hecho, la regeneración de tejidos no se da en todas las especies, ni en todos los tejidos de un mismo organismo:
- En los seres humanos: Algunos tejidos, como la piel, el hígado, los conductos deferentes y las células sanguíneas, pueden regenerarse con facilidad. Sin embargo, otros tejidos, como el hueso, el cartílago y el músculo liso, tienen una capacidad limitada de regeneración. Además, algunos tejidos, como el cerebro, no se regeneran completamente.
- En los animales: Algunas especies, como las salamandras y los lagartos, pueden regenerar partes del cuerpo que hayan sido dañadas o amputadas. En cambio, los mamíferos no pueden regenerar extremidades, órganos y tejidos de la misma forma que algunos animales inferiores.
- En las plantas: Las plantas también tienen la capacidad de regenerarse.
En resumen, la regeneración es un proceso natural que consiste en reemplazar o reparar las células, tejidos u órganos dañados para que funcionen correctamente.
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