Regeneración de las uñas
Los seres humanos, como los ratones, pueden regenerar las yemas de los dedos, especialmente cuando son niños.STOCK.XCHNG, JUZARALas células madre en la base de las uñas de los dedos de las manos y los pies actúan como centros coordinadores para orquestar la comunicación entre la uña, el hueso y el nervio tejidos necesarios para promover la regeneración de la yema del dedo del ratón después de la amputación, según una nueva investigación publicada hoy (13 de junio) en Nature. Los investigadores descubrieron que las células madre de las uñas utilizan una vía de señalización importante para el desarrollo embrionario de las extremidades para ayudar a los nervios y a las nuevas células de las uñas y los huesos a coordinar la señalización durante la regeneración de tejidos, proporcionando información que puede permitir futuras terapias con células madre.
“Es’ ;un maravilloso estudio” que describía los procesos moleculares y celulares que contribuyen a la regeneración de los mamíferos, dijo Hans-Georg Simon, biólogo del desarrollo de la Universidad Northwestern que no participó en el estudio. Los hallazgos muestran que el programa molecular que rige la regeneración de los mamíferos se parece al que ya se ha visto en los anfibios, lo que sugiere un programa de regeneración conservado que podría aprovecharse en otros tejidos, él…
A diferencia de algunos anfibios, que pueden regenerar extremidades enteras en la edad adulta, los mamíferos tienen poderes limitados de regeneración. Pero los ratones y los humanos pueden regenerar las yemas de los dedos hasta cierto punto, un fenómeno relacionado con el hecho de que las uñas, como el cabello y la piel, son tejidos que se renuevan por sí mismos. Se sabía muy poco sobre cómo se regulan las células epiteliales de las uñas, explicó Mayumi Ito, bióloga de células madre de la Universidad de Nueva York (NYU) que dirigió el estudio actual. Sabíamos que siguen creciendo, pero no sabemos mucho acerca de cómo sucede.
Para observar más de cerca el crecimiento y la regeneración de las uñas, Ito y el primer autor Makoto Takeo, también de la Universidad de Nueva York, utilizaron el etiquetado genético para localizar células madre en uñas de ratón Estas células, a diferencia de los tejidos más alejados de la punta de los dedos de los ratones, expresaron proteínas en la vía de señalización Wnt, que ya se sabe que es importante en el crecimiento de las uñas y las extremidades durante el desarrollo embrionario. La eliminación condicional del factor de transcripción -catenina aguas abajo de los ratones adultos Wntin impidió la diferenciación de las uñas.
Resultó que las uñas solo se regeneraban si quedaban algunas células madre de las uñas después de que se cortaron las puntas de los dedos de los roedores, lo que sugiere que las células madre de las uñas servir como un centro de señalización para coordinar la respuesta de regeneración tanto del hueso como del tejido ungueal, dijo Ito. La eliminación de la -catenina impidió la regeneración, lo que sugiere que la vía Wnt era fundamental para el papel de las células madre de las uñas.
La pérdida de -catenina en las células madre de las uñas también impidió que los nervios crecieran hacia el sitio de la herida, un proceso conocido por regeneración exitosa de extremidades de anfibios. Los nervios, a su vez, provocaron que el epitelio de la uña del ratón secretara el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), una proteína que provocó la diferenciación y proliferación de las células formadoras de hueso durante la regeneración de los dedos. Sin las señales de las células madre de la uña, las interacciones entre la uña y los tejidos óseos no se produjeron.
Sin embargo, cuando los investigadores amputaron dedos de ratón más allá del sitio de la célula madre, pero activaron la señalización de catenina, las uñas aún no podían regenerarse a pesar de que Se indujeron células formadoras de hueso, lo que sugiere que las células madre de las uñas secretan otros factores que estimulan el proceso de regeneración.
El trabajo realmente destaca que los mamíferos no carecen por completo de la capacidad de regeneración, solo que la señalización de desarrollo correcta no es encendido, dijo James Monaghan, un biólogo de regeneración de la Universidad Northeastern que no participó en el estudio. Muestra por primera vez cuán similar es la regeneración de los dedos de los mamíferos a la regeneración de las extremidades de los anfibios.
Aunque el trabajo proporciona información sobre la regeneración de los mamíferos, aún es demasiado pronto para saber si será posible regenerar extremidades separadas de otras. manchas, señaló Elly Tanaka, bióloga de regeneración del Centro de Terapias Regenerativas de Dresden que no participó en la investigación, en un correo electrónico a The Scientist.
Un primer paso importante será identificar otras moléculas importantes que liberan las células madre de las uñas para regular la regeneración, una línea de investigación que el laboratorio de Itos ya está siguiendo. Ito también espera determinar si el trasplante de células madre de uñas podría ayudar en la regeneración. Pero Simon espera que la recreación del cóctel de factores secretados por las células madre sea factible, y tal vez incluso suficiente para estimular la regeneración sin necesidad de trasplante.
La investigación en regeneración está entrando en un nuevo tipo de era, dijo Simon. , prediciendo que la capacidad de pasar de la regeneración de extremidades de anfibios a la ingeniería de un sistema modelo de mamífero está muy, muy al alcance.
M. Takeo et al., La activación de Wnt en el epitelio de las uñas acopla el crecimiento de las uñas con la regeneración de los dedos, Nature, doi: 10.1038/nature12214, 2013.
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