Investigadores de Países Bajos y Estados Unidos han identificado que ERK es un interruptor molecular crucial entre la cicatrización y la regeneración de los tejidos. Este hallazgo, publicado en la revista ‘Science Advances’, implican que la modulación de la señalización ERK podría utilizarse potencialmente para estimular la regeneración en un entorno clínico.
Investigadores del laboratorio de Kerstin Bartscherer, en la Universidad de Osnabrück y antiguo Instituto Hubrecht (Países Bajos) y Ashley Seifert, de la Universidad de Kentucky (Estados Unidos) estudiaron ratones espinosos, que tienen una notable capacidad regenerativa, para responder a la pregunta de por qué algunos animales regeneran los tejidos perdidos tras una lesión y otros no.
Compararon y modularon las respuestas a las lesiones de estos ratones y de los ratones comunes de laboratorio, que muestran cicatrices tras las lesiones. Esto reveló que la señalización ERK es un interruptor molecular crucial entre la cicatrización y la regeneración.
Se calcula que alrededor del 50% de las personas mueren de una enfermedad que implica cicatrización. Las cicatrices son el resultado de una capacidad limitada para regenerar las partes perdidas y dañadas del cuerpo humano.
Las cicatrices permanentes dificultan el funcionamiento normal de nuestros órganos y, por lo tanto, pueden provocar fallos orgánicos. Sorprendentemente, algunos animales no presentan cicatrices extensas y son capaces de regenerar la mayoría de los órganos de su cuerpo tras una lesión. Las lecciones aprendidas de estos animales son muy prometedoras para estimular la regeneración en humanos.
Los investigadores estudiaron el ratón espinoso, que está estrechamente emparentado con los ratones comunes de laboratorio. A pesar de esta estrecha relación, los ratones espinosos albergan una notable capacidad para regenerar tejidos complejos de la que carecen los ratones comunes de laboratorio.
«Para estudiarlo, provocamos una respuesta lesiva en las dos especies de ratones mediante pequeños pinchazos en las orejas. Mientras que el ratón espinoso repara el agujero de la oreja en un mes, el agujero de la oreja del ratón de laboratorio no se cura», explica Antonio Tomasso, primer autor del estudio. A continuación, compararon las respuestas a las lesiones a nivel molecular para identificar nuevos factores que pudieran explicar las diferencias regenerativas entre especies.
De este modo, los autores identificaron la proteína de señalización ERK como uno de los factores que se regulaba de forma diferente entre las especies de ratones tras la lesión.
«Aunque la ERK se activó inicialmente en las heridas de ambas especies, esta actividad se perdió rápidamente en el ratón común de laboratorio –explica Tomasso–. En cambio, los ratones espinosos mantuvieron la activación de ERK durante más tiempo».
La señalización ERK es conocida por su importante papel en procesos como la división y la supervivencia celular. Ahora, los autores descubrieron que la activación tardía de ERK también es primordial para el éxito regenerativo de la oreja del ratón espinoso, ya que la inhibición de ERK impidió la regeneración exitosa del tejido.
A continuación, los investigadores estudiaron si bastaría con estimular la actividad tardía de la ERK en la oreja del ratón de laboratorio no regenerado para mejorar la regeneración. Para ello, implantaron en la oreja pequeñas perlas empapadas en activadores de la proteína ERK. Las perlas liberan localmente estos factores, lo que provoca la activación de la vía de señalización ERK en el tejido dañado.
«Vimos que la implantación de las perlas conducía, entre otras cosas, a un crecimiento controlado del tejido, la activación del ciclo celular y la formación de folículos pilosos: todas ellas características de una verdadera respuesta regenerativa», afirma Tomasso. A partir de ahí, los investigadores llegaron a la conclusión de que la modulación de la actividad de ERK puede utilizarse para estimular la regeneración en tejidos donde ésta no se produce de forma natural.
Los resultados del estudio demuestran claramente que los malos regeneradores, como los ratones de laboratorio, no han perdido por completo la capacidad de regenerar los tejidos perdidos. Por el contrario, demuestra que la activación de factores, como ERK, podría tener el potencial de estimular la regeneración en el contexto de la cicatrización.
Sorprendentemente, los investigadores observaron que la activación de ERK también se mantenía en puntos temporales tardíos en el contexto de la lesión de la piel de la espalda y el corazón de los ratones espinosos.
«Aún no hemos estudiado en detalle el efecto de la activación de ERK en la regeneración de otros órganos. No obstante, el hecho de que el patrón de activación sea muy similar en otros órganos indica que la señalización prolongada de ERK podría ser una característica general de los tejidos en regeneración», afirma la directora del grupo, Kerstin Bartscherer.
Y concluye: «Por tanto, es posible que la modulación de la activación de ERK tenga el potencial de prevenir o revertir la formación de cicatrices también en otras especies. Se necesitan más investigaciones para confirmarlo».
Fuente: Agencia ID.
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