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Investigadores del Centro de Regulación Genómica en Barcelona descubren el mecanismo por el que algunos animales son capaces de regenerar sus órganos. Los resultados, publicados esta semana en la revista Development, ofrecen un marco para desarrollar nuevas estrategias en medicina regenerativa para mejorar dolencias como la pérdida auditiva debida a la edad, neuropatías periféricas o el derrame cerebral en humanos.
La fisiología y el desarrollo de las células auditivas son características bastante parecidas entre especies. Sin embargo, mientras la pérdida de células auditivas en humanos es irreversible y conlleva sordera permanente, otros vertebrados están dotados con la capacidad regenerativa de estas células durante toda su vida.
El laboratorio de Biología Sensorial Celular y Organogénesis, liderado por Hernán López-Schier en el Centro de Regulación Genómica, ha estudiado los mecanismos que permiten la regeneración de las células auditivas en el pez cebra y, en particular, la recuperación de la arquitectura de los órganos sensoriales.
Sus recientes resultados publicados en la revista Development muestran que la regeneración de la células auditivas en la línea lateral del pez cebra (un órgano sensorial análogo al oído interno en mamíferos), la adquisición de destino celular y la arquitectura de los tejidos, son procesos que se ejecutan simultáneamente para permitir la recuperación funcional de las células auditivas antes de la completa reparación anatómica. Ello puede ser esencial para la supervivencia de estos animales.
Los investigadores han descubierto que el proceso que vincula la adquisición de un destino celular con la organización de los tejidos reside en el desarrollo de los progenitores de las células auditivas. “Los descubrimientos publicados en este trabajo ponen de manifiesto que la proliferación de las células progenitoras son de gran importancia para la regeneración” explica Hernán López-Schier, investigador principal del trabajo.
“Ahora conocemos el mecanismo por el que algunos animales pueden mantener sus habilidades sensoriales a lo largo de toda su vida. Esperamos que estos descubrimientos puedan servir para desarrollar estrategias en medicina regenerativa y así mejorar algunos problemas como la pérdida de audición y del equilibrio en humanos”, añade López-Schier.
Además, utilizando imágenes de alta resolución in vivo con peces cebra transgénicos, han descubierto un nuevo comportamiento celular a nivel de tejidos que han nombrado “inversión celular plana”. Este comportamiento celular revela un mecanismo que podría ser clave para mantener la orientación celular en otros tejidos plásticos con gran movimiento de células como el riñón, el pulmón o los ventrículos cerebrales.
¿Por qué es importante la arquitectura y polaridad de los tejidos?
La organización tridimensional de los tejidos es esencial para una función eficiente de los órganos. Esta organización debe mantenerse a lo largo de la vida del individuo y recuperarse durante la reparación de órganos, pues su pérdida podría generar patologías devastadoras en humanos.
El trabajo que acaban de presentar los investigadores del Centro de Regulación Genómica se ha centrado en la arquitectura y la disposición de los tejidos para explicar el mecanismo de regeneración de células auditivas utilizando el pez cebra como animal modelo.
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Trabajo de referencia: Wibowo I., Pinto-Texeira F., Satou C., Higashijima S. and López-Schier H. Compartimentalized Notch signaling sustains epithelial mirror symmetry. Development (2011).
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Con estos ‘minicolones’ cultivados en laboratorio se consigue, por primera vez, una mayor resolución para estudiar los procesos moleculares y celulares implicados en la formación de este tipo de tumores. Además, se reduce el uso de animales en su investigación.
La retención del colágeno a nivel celular podría allanar el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos que mejoren los efectos cosméticos de las cicatrices de la piel, alivien los síntomas de enfermedades autoinmunes como la esclerodermia, o incidan en la prevención del desarrollo de la fibrosis. Este tratamiento es efectivo, no tóxico y sus efectos son reversibles.
