Un equipo de científicos del CONICET logró desentrañar cómo el pez cebra puede recuperar por completo un órgano dañado en apenas siete días, un hallazgo que podría abrir nuevas puertas en la medicina regenerativa para humanos.
“¿Por qué se estudia a las especies que tienen la capacidad de regenerar completa e ilimitadamente sus tejidos? Pues porque nosotros no la tenemos”, señaló Natalia Lavalle, física e integrante de la investigación realizada en el Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLYSIB, CONICET-UNLP). La especialista explicó que entender cómo algunos organismos reparan órganos dañados es fundamental para saber si esta capacidad alguna vez existió en humanos y si puede recuperarse.
El estudio se centró en el pez cebra, un animal tropical de Asia famoso por regenerar partes vitales como el corazón, cerebro y aletas. En esta investigación, se enfocaron en los neuromastos, órganos sensoriales que detectan movimientos y vibraciones, similares en función a nuestro oído interno. Lavalle destacó que “nuestra investigación ayuda a entender cómo se activa la respuesta regenerativa y, lo más importante, cuándo y por qué se detiene”.
El pez cebra comparte un alto porcentaje de ADN con los humanos, lo que plantea la pregunta sobre por qué algunos organismos regeneran mucho y otros casi nada. Aunque muchos mecanismos moleculares son comunes entre especies, no existe un patrón claro que explique estas diferencias, por lo que la física también aporta para entender estos procesos.
La investigación combinó estudios experimentales realizados en el Centro Helmholtz de Múnich, donde se lesionaron larvas de pez cebra con láser, con modelos computacionales desarrollados en el IFLYSIB. Se observó que el pez cebra puede restaurar hasta un 90% de funcionalidad y tamaño de un órgano en solo una semana. Cada neuromasto, compuesto por entre 60 y 70 células, puede regenerarse completamente partiendo de apenas 4 a 10 células sanas.
Estos órganos tienen forma de disco y tres tipos celulares: las células ciliadas que detectan vibraciones, las sustentaculares que las rodean y las de manto en la periferia. Si bien las células ciliadas no se autorrenuevan, las otras dos sí, y cuando quedan pocas sustentaculares, estas se vuelven pluripotentes, adquiriendo características de células madre para reconstruir el órgano.
Con toda esta información, el equipo buscó recrear el proceso completo mediante simulaciones computacionales para entender qué señales activan la proliferación celular, cómo las células saben la forma y tamaño que debe tener el órgano y cuándo detenerse. Lavalle explicó que “hay que diseñar el tejido celular del neuromasto en la computadora introduciendo todas las variables involucradas y repetir los experimentos prácticos para que sea lo más representativo posible”.
Cómo funciona la regeneración del pez cebra
Tras múltiples simulaciones, descubrieron que la regeneración se basa en un mecanismo de “contar vecinos”, donde las células empiezan a dividirse tras detectar que están rodeadas de pocas células iguales, y se detienen cuando se tocan con otras tres. “La llamamos señal de detección local, y va en línea con lo más simple de la biología: las células funcionan en estrecha relación con su entorno y tienden a volver a condiciones de equilibrio”, afirmó Lavalle.
Los neuromastos simulados alcanzaron la misma cantidad, forma y tamaño celular que los observados en los experimentos, y la regeneración se completó en siete días, igual que en la vida real. La científica remarcó: “Realmente es una explicación sencilla y muy natural”.
Por último, Lavalle reflexionó sobre la evolución humana: “Venimos de los anfibios y hemos perdido muchas adaptaciones útiles. Pero nuestro ADN contiene toda esa historia, y quizás, gracias a la ciencia, podamos descubrir cómo estimular este mecanismo para recuperar funciones como la audición perdida”.
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