Respostes a la natura: la comunitat científica cerca com regeneren la cua els llangardaixos per guarir les lesions medul·lars en humans

Published on August 27th, 2014

Què ens diferencia de molts animals com els llangardaixos, els urodels o els peixos zebra que recuperen la capacitat de nedar després d’una lesió medul·lar? Quines són les estratègies que la comunitat científica estudia per tal de trobar noves teràpies per aquest tipus de lesions? Aquest agost, la revista científica PLOS ONEha publicat un estudi que revela la ‘recepta genètica’ que utilitza una espècie de llangardaixos per reemplaçar la cua.

La cultura del còmic s’ha entestat en atorgar qualitats animals a gran part dels seus superherois. D’aquesta manera trobem un home aranya capaç de grimpar per tots els edificis de Nova York, un home ratpenat que protegeix la ciutat de Gotham a les nits i, fins i tot, ens han venut que unes tortugues gegants podrien córrer més que la llebre del conte infantil.

A la primera pel·lícula d’Spiderman (de la nova sèrie) apareix un científic que ha perdut el braç durant una guerra i el vol recuperar a partir d’una substància basada en la capacitat dels llangardaixos (rèptil) per regenerar extremitats perdudes. La recepta, però, se li salpebra massa i s’acaba convertint en el Dr. Llangardaix, un rèptil gegant capaç d’amenaçar al Peter Parker més en forma.

A la Marvel no són els únics que han pensat en les propietats dels llangardaixos com a model, la comunitat científica fa anys que estudia el comportament d’aquests rèptils i d’altres animals, com els amfibis i alguns peixos, capaços de regenerar les connexions neuronals que es perden després d’una lesió a la medul·la. Què ens diferencia d’aquests animals, i en concret, dels amfibis?

Quan els mamífers o els amfibis reben un fort cop a la medul·la espinal, es produeix la mort de les neurones que es troben a la zona de la lesió, és a dir, el “cable” que estableix les nostres connexions nervioses es desendolla. Immediatament es posen en marxa uns mecanismes per reparar la trencadissa, però el regne animal ha evolucionat de formes diferents, i les estratègies que utilitzen els amfibis no són les mateixes que les dels mamífers.

Els nostres companys llefiscosos promouen una estratègia que es basa, sobretot, en restablir les connexions neuronals que s’han perdut, per així recuperar la capacitat de nedar. Existeixen unes cèl·lules de suport neuronal, anomenades cèl·lules glials, capaces de migrar al lloc de la lesió i construir un pont que crea un ambient favorable a la formació de noves neurones.

En canvi, l’estratègia dels mamífers és més cautelosa, la mateixa lesió provoca una cascada de reaccions que valora més la protecció que la creació de noves connexions neuronals que podrien ser errònies. Es crea una barrera, anomenada cicatriu meningoglial formada per cèl·lules que es traslladen al lloc de la lesió –com la microglia, els astròcits reactius i els macròfags– i provoquen una reacció inflamatòria que genera un grapat de senyals que frenen la formació de noves neurones.

Actualment, les teràpies que s’apliquen als pacients són pal·liatives i comprenen la fisioteràpia, la rehabilitació o la psicologia. Però existeixen molts grups de recerca que treballen per buscar solucions definitives. Moltes línies d’investigació estudien limitar la reacció inflamatòria que es produeix, altres busquen modular les molècules que frenen les neurones i potenciar les que n’afavoreixin el creixement; i altres introdueixen l’ús de les cèl·lules mare, en aquest últim cas s’ha de tenir en compte el risc de tumors.

Aquest agost, la revista científica PLOS ONE ha publicat un treball que podria ser un pas important en aquest sentit. Un grup de la Universitat Estatal d’Arizona (EUA) ha revelat quins són els gens que s’expressen, o la ‘recepta genètica’, quan el llangardaix de la espècie Anolis carolinensis perd la cua.

“Vam descobrir que aquest llangardaix activa al voltant de 326 gens en regions específiques de la cua que s’està regenerant”, explica Kenro Kusumi, un dels autors de l’estudi.

Altres animals capaços de regenerar aquest apèndix, com els urodels, capgrossos i alguns peixos, requereixen controlar les cèl·lules mare de molts òrgans. Però els llangardaixos tan sols tenen un patró de creixement que es distribueix per la cua.

Encara que sembla un avenç significatiu per a la comunitat científica, al vessant biològic li queda un llarg recorregut. Es per això que front les lesions medul·lars en mamífers entren en joc noves tecnologies com el BCI –Brain Computer Interface– que tradueixen els senyals del cervell en ordres que interpreta un ordinador i les executa.

Referencies bibliogràfiques:

Diaz Quiroz JF, Echeverri K. (2013) Spinal cord regeneration: where fish, frogs, and salamanders lead the way, can we follow?. Biochem J. 1;451 (3):353-64

Song F, Li B, Stocum DL (2010) Amphibians as research models for regerative medicine. Organogenesis.6 (3): 141-50

Hutchins ED, Markov GJ, Eckalbar WL, George RM, King JM, et al. (2014) Transcriptomic Analysis of Tail Regeneration in the Lizard Anolis carolinensis Reveals Activation of Conserved Vertebrate Developmental and Repair Mechanisms. PLoS ONE 9(8): e105004. doi: 10.1371/journal.pone.0105004

Redacció: Clara Alarcón