El indagación ayuda a informar los esfuerzos para mejorar la cicatrización de heridas en humanos

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Los lagartos pueden volver a crecer las colas cortadas, lo que las convierte en el pariente más cercano a los humanos capaces de regenerar un apéndice perdido. Pero en lugar de la cola original que incluye una columna y nervios, la estructura de reemplazo es un tubo de cartílago imperfecto. Ahora, por primera vez, un estudio realizado por la USC en Comunicaciones de la naturaleza describe cómo las células madre pueden ayudar a los lagartos a regenerar una mejor cola.

«Este es uno de los pocos casos en los que la regeneración del apéndice ha mejorado significativamente a través de la terapia con células madre en cualquier reptil, ave o mamífero, e informa los esfuerzos para mejorar la cicatrización de heridas en humanos», dijo el autor corresponsal del estudio Thomas Lozito, profesor asistente de cirugía ortopédica. y biología de células madre y medicina regenerativa en la Escuela de Medicina Keck de la USC.

Estas colas de lagarto nuevas y mejoradas muestran lo que se conoce como el «patrón dorsoventral», lo que significa que tienen tejido esquelético y nervioso en el lado superior o dorsal y tejido cartilaginoso en el lado inferior o ventral.

«Los lagartos han existido por más de 250 millones de años, y en todo ese tiempo ningún lagarto ha vuelto a crecer una cola con un patrón dorsoventral, hasta ahora», dijo Lozito. «Mi laboratorio creó las primeras colas de lagarto regeneradas con esqueletos modelados».

Para lograr esto, el equipo de científicos de las Escuelas de Medicina de la USC y la Universidad de Pittsburgh analizó cómo se forman las colas de los lagartos durante la regeneración adulta, en comparación con el desarrollo embrionario. En ambos casos, las células madre neurales o NSC, las células madre que construyen el sistema nervioso, juegan un papel central.

Los NSC adultos producen una señal molecular que bloquea la formación del esqueleto y los nervios y estimula el crecimiento del cartílago al ventralizar eficazmente ambos lados de la cola. Esto da como resultado el tubo de cartílago típico de las colas regeneradas.

Incluso en ausencia de esta señal ventralizante, las NSC adultas son incapaces de generar nuevo tejido nervioso para el lado dorsal de la cola.

Por el contrario, las NSC embrionarias producen esta señal de «ventralización» solo en la región del cartílago que se convierte en el lado inferior o ventral de la cola. Mientras tanto, en ausencia de esta señal, el lado superior o dorsal desarrolla tejido esquelético y nervioso. Así, la cola adquiere el intrincado patrón dorsoventral característico de los apéndices embrionarios originales.

Sin embargo, si las NSC embrionarias se implantan en muñones de cola adultos, responden a la señal ventralizante y no se desarrollan en estructuras dorsales.

Para superar estos obstáculos, el equipo de Lozito utilizó herramientas de modificación genética para hacer que las NSC embrionarias no respondieran a la señal ventralizante e implantaron quirúrgicamente estas células en los muñones de la cola de los adultos, lo que condujo a la regeneración de colas perfectas.

«Este estudio nos ha proporcionado una práctica esencial sobre cómo mejorar el potencial regenerativo de un organismo», dijo Lozito. «Perfeccionar la cola de la lagartija regenerada imperfecta nos proporciona un modelo para mejorar la curación de heridas que no se regeneran naturalmente, como las extremidades humanas cortadas y la médula espinal. De esta manera, esperamos que nuestra investigación sobre lagartos conduzca a avances médicos para el tratamiento duro -curar heridas «.

Otros coautores incluyen a Ricardo Londono y Aaron X. Sun de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y Megan L. Hudnall de la USC.

El trabajo fue posible gracias a la subvención R01GM115444 del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales, uno de los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California. Original escrito por Cristy Lytal. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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