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Estudio revela que los humanos tienen la capacidad de regenerar el cartílago dañado


Un nuevo estudio científico revela que el cartílago en las articulaciones de los humanos puede repararse a sí mismo a través de un proceso similar al utilizado por animales con capacidades altamente regenerativas como el ajolote, el pez cebra y los poliptéridos.

"Creemos que una comprensión de esta capacidad regenerativa 'tipo salamandra' en humanos, y los componentes que faltan críticamente de este circuito regulador, podría proporcionar la base para nuevos enfoques para reparar tejidos articulares y posiblemente extremidades humanas completas", dijo Virginia Byers Kraus, profesora de medicina de la Universidad Duke y autora correspondiente del estudio.

La profesora Kraus y sus colegas de investigación idearon una forma de determinar la edad de las proteínas utilizando relojes moleculares internos integrales a los aminoácidos, que convierten una forma en otra con una regularidad predecible.

Las proteínas recién creadas en el tejido tienen pocas o ninguna conversión de aminoácidos; Las proteínas más antiguas tienen muchas.

 La comprensión de este proceso permitió a los investigadores utilizar la espectrometría de masas sensible para identificar cuándo las proteínas clave en el cartílago humano, incluidos los colágenos, eran nuevos, de mediana edad o de edad avanzada.

Los investigadores descubrieron que la edad del cartílago dependía en gran medida de dónde residía en el cuerpo: El cartílago en los tobillos es nuevo, de mediana edad en la rodilla y viejo en las caderas.

Esta correlación entre la edad del cartílago humano y su ubicación en el cuerpo se alinea con la forma en que se produce la reparación de las extremidades en ciertos animales, que se regeneran más fácilmente en las puntas más lejanas de su cuerpo, incluidos los extremos de las patas o las colas.

El hallazgo también ayuda a explicar por qué las lesiones en las rodillas de las personas y, especialmente, en las caderas tardan mucho en recuperarse y, a menudo, estas lesiones se convierten en artritis, mientras que las lesiones de tobillo sanan más rápido y con menos frecuencia se vuelven severamente artríticas.

El microARN
Los científicos aprendieron que las moléculas llamadas microARN regulan este complejo proceso. No es de sorprender que estos microARN sean mucho más activos en animales conocidos por la reparación de sus extremidades, aletas o colas, incluidas las salamandras, el pez cebra, los peces africanos de agua dulce y los lagartos.

Estos microARN también se encuentran en los humanos, un artefacto evolutivo que proporciona la capacidad en los humanos para la reparación del tejido articular. Al igual que en los animales, la actividad del microARN varía significativamente según su ubicación: es más alta en los tobillos en comparación con las rodillas y las caderas, y la actividad es más alta en la capa superior del cartílago, en comparación con las capas más profundas del cartílago.

“Nos entusiasma saber que los reguladores de la regeneración en las extremidades de la salamandra parecen ser también los controladores de la reparación del tejido articular en las extremidades humanas. Lo llamamos nuestra 'capacidad de salamandra' interior", dijo el autor del estudio, el Dr. Ming-Feng Hsueh, también de la Universidad de Duke.

El futuro
Los microARN podrían desarrollarse como medicamentos que podrían prevenir, retrasar o revertir la artritis.

"Creemos que podríamos impulsar estos reguladores para regenerar completamente el cartílago dañado de una articulación artrítica", dijo la profesora Kraus.

"Si podemos averiguar qué reguladores nos estamos perdiendo en comparación con las salamandras, podríamos incluso agregar los componentes faltantes y desarrollar algún día una forma de regenerar parte o la totalidad de una extremidad humana lesionada".

"Creemos que este es un mecanismo fundamental de reparación que podría aplicarse a muchos tejidos, no solamente a los cartílagos".

Referencial del documento científico:
Ming-Feng Hsueh et al. 2019. Un análisis de las proteínas "viejas" revela el gradiente dinámico del recambio de los cartílagos en las extremidades humanas.  Science Advances, Vol. 5, no. 10, eaax3203; DOI: 10.1126 / sciadv.aax3203

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