Roedor en regeneración
Ciertas especies de anfibios y reptiles recuperan fácilmente sus extremidades después de perderlas en tiempos de peligro, pero la regeneración de tejidos es mucho más limitada en los mamíferos. Ahora, los investigadores describen una especie de ratón africano que puede desprenderse y volver a crecer tejido de la piel, incluidos los folículos pilosos, como si fuera nuevo, lo que posiblemente ayude al animal a evadir a los depredadores. Publicado hoy (26 de septiembre) en Nature, la investigación ofrece a los científicos un nuevo modelo para estudiar la regeneración de tejidos de mamíferos.
Los resultados son interesantes y sorprendentes, y muestran que el ratón espinoso africano tiene la capacidad de curar heridas muy grandes, dijo el biólogo molecular Ken Muneoka, que estudia la regeneración de tejido de mamíferos en la Universidad de Tulane pero no participó en el estudio.
La capacidad de perder y regenerar tejido, conocida como autotomía, es un fenómeno bien estudiado. Ciertas especies de anfibios regeneran fácilmente extremidades completas después de la amputación. Algunas lagartijas usan la autotomía como táctica de supervivencia, habiendo evolucionado colas que se rompen…
Pero los animales que se ramificaron más tarde en el árbol de las aves y los mamíferos reales tienen poca o ninguna capacidad de regeneración, explicó Tara Maginnis. , que estudia la evolución de la autotomía en la Universidad de Portland pero no participó en la investigación. Ningún mamífero adulto puede regenerar extremidades, aunque existen algunos ejemplos rudimentarios de regeneración. Algunas especies de ratones, por ejemplo, pueden mudar la capa externa de piel de sus colas para escapar de la depredación, y las astas de venado se pierden y vuelven a crecer anualmente. Algunas especies de ratones también pueden regenerar las puntas de los dedos.
El estudio actual fue motivado por anécdotas de ecologistas que trabajan en Kenia, quienes informaron que los ratones espinosos africanos (llamados así por sus grandes pelos protectores espinosos) en sus espaldas) son difíciles de manejar, dijo la primera autora Ashley Seifert de la Universidad de Florida, quien había investigado la autotomía en anfibios. Me dijeron que su piel se rasgaría fácilmente. Enormes porciones de su piel se desprendieron y los animales salían corriendo, explicó. Intrigado, Seifert viajó a Kenia para investigar.
Trabajando con colegas de la Universidad de Nairobi y la Universidad de Wyoming, Seifert examinó cómo se construye la piel del ratón espinoso africano para que pueda desprenderse con tanta facilidad. Los lagartos pierden la cola en los puntos débiles estructurales de los planos de fractura que se rompen cuando los reptiles aprietan los músculos, lo que hace que la cola se caiga en un punto específico. Pero la piel del ratón espinoso africano no tiene planos de fractura y, a diferencia de otras especies que pierden la capa externa de piel de la cola, los ratones espinosos pierden grandes parches de piel, a menudo dejando al descubierto el músculo que se encuentra debajo.
Seifert y sus colegas descubrió que, en comparación con Mus musculus, el modelo común de ratón de laboratorio, la piel de los ratones espinosos es menos elástica, probablemente debido a los grandes folículos pilosos que ocupan un 12,5 % más de espacio que M. musculus folículos pilosos. Estos folículos grandes reducen el espacio disponible para el tejido conectivo elástico, lo que hace que la piel de los ratones espinosos sea más fácil de rasgar.
Cuando Seifert comparó la regeneración del tejido en ratones espinosos con las muestras de laboratorio, descubrió que no solo las células epiteliales migraron a la herida más rápido en ratones espinosos, pero no cicatrizaron. En M. musculus, fibras de colágeno dispuestas en haces densos y organizados que dan lugar a heridas curadas, pero con cicatrices. Por el contrario, las heridas en regeneración del ratón espinoso tenían una organización de colágeno más suelta, característica del tejido no dañado. A los ratones espinosos también les volvió a crecer el pelo, aparentemente como resultado de las mismas señales utilizadas en el desarrollo de los folículos pilosos; m musculus los ratones no vuelven a crecer cabello.
Esto proporciona evidencia concluyente de que estos [ratones espinosos] pueden regenerar completamente, y no solo curar, tipos complejos de células y tejidos, dijo Maginnis. Además, modificar la relación entre el folículo piloso y el tejido elástico es una forma completamente novedosa de perder un trozo de tejido que no se ve en otros animales, anotó, y señaló que para los ratones, que son atrapados por los depredadores que agarran sus cuellos, perder tejido de esta manera puede proporcionan un beneficio de supervivencia similar al de un lagarto que pierde la cola.
Da la casualidad de que este no es el único truco regenerativo de los ratones espinosos. Otro modelo de regeneración bien estudiado es la capacidad de los conejos para regenerar golpes en las orejas. Resulta que los ratones espinosos pueden hacer lo mismo. Seifert y sus colegas descubrieron que los ratones pueden regenerar todo el tejido excepto el músculo, una capacidad que parece provenir de un conglomerado especializado de células desdiferenciadas, llamado blastema, que inicia la regeneración de las extremidades en otras especies.
En el futuro, Seifert planea explorar cómo se modulan las vías que regulan la regeneración en el ratón espinoso para producir un nuevo crecimiento de tejido en lugar de cicatrización. Puede ser posible, dijo, modular la respuesta inmunitaria, junto con otras estrategias, para alejar la curación de la producción de cicatrices hacia una vía regenerativa.
Mientras tanto, los hallazgos deberían impulsar a otros científicos de la regeneración a buscar más de cerca en sus propios modelos de regeneración, dijo Stephen Badylak, subdirector del Instituto McGowan de Medicina Regenerativa de la Universidad de Pittsburgh, que no participó en la investigación. Algunos de los hallazgos me hicieron pensar que deberíamos reexaminar nuestros propios resultados [en ratones] y ver si teníamos eventos similares, dijo Badylak. Hemos observado cambios epiteliales similares sin saber realmente por qué, y ahora nos están ayudando a comprender lo que significan.
AW Seifert et al., Skin shedding and tejido regeneration in African spiny mice (Acomys ), Nature, 489:561-566, 2012.
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