Los científicos están buscando formas de regenerar los tejidos del cuerpo humano en los genes del intestino.

Todas las etapas de la regeneración del gusano de respiración intestinal

¿Qué sucedería si las personas pudieran desarrollar miembros amputados o restaurar completamente las funciones del sistema nervioso después de una lesión de la médula espinal? Un nuevo estudio de la respiración intestinal de invertebrados mostró que un día esto puede convertirse en realidad.

Se cree que los gusanos intestinales son los parientes más cercanos de los cordados . Algunos estudiosos creen que los cordados se originaron precisamente de la respiración intestinal y consideran que este último es el "eslabón perdido" entre invertebrados y vertebrados. La estructura genética y la estructura corporal de estos gusanos son notablemente similares a las humanas.

Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Washington demostró que los gusanos que respiran intestinales pueden hacer crecer todas las partes principales del cuerpo, incluida la cabeza, el sistema nervioso y los órganos internos de la nada, después de que se cortan por la mitad. Si los científicos encuentran los genes responsables de este mecanismo, podrán volver a crecer las extremidades humanas mediante el control de un genoma similar.

“Compartimos miles de genes con estos animales, y tenemos muchos, si no todos, los mismos genes que se utilizan para restaurar la estructura del cuerpo. Esto puede tener consecuencias para la regeneración del sistema nervioso central en el cuerpo humano si podemos determinar el mecanismo que usan los gusanos para crear nuevos órganos y tejidos ", dijo el autor principal del estudio, Shawn Luttrell.


El cuerpo intacto del gusano. Su cabeza está en el lado izquierdo, el gusano está cortado en el medio.

Un nuevo estudio mostró que cuando la cavidad intestinal es una de las pocas especies sobrevivientes de semicordado- cortado por la mitad, regenera partes de la cabeza o la cola en cada extremo opuesto en proporciones ideales a la mitad existente. Imagínese si corta a una persona por la mitad, a la mitad inferior le crecerá una cabeza nueva y a la mitad superior le crecerán piernas.


La mitad inferior del cuerpo del gusano después del corte. El marco marca la zona desde la cual el gusano crecerá una nueva cabeza.

Después de tres o cuatro días, los gusanos comienzan a crecer su trompa y su boca, y les toma de cinco a diez días desarrollar un corazón y riñones.


5 días después del corte. La rebanada se toma en primer plano. Formado cabeza rudimentaria y cavidad oral con trompa.

El día 15, los gusanos desarrollan un tubo neural completamente nuevo, que en sus funciones corresponde a la médula espinal humana. Después de que el gusano ha restaurado todas las funciones del cuerpo, continúa existiendo y puede producir descendencia saludable.


Rebanada de primer plano después de 15 días. Se forma una cabeza y un tubo neural más desarrollados, se restauran las funciones del sistema nervioso y de los órganos.

Un equipo de biólogos confía en que la regeneración da inmortalidad a animales y poblaciones individuales. Sus tejidos no solo se regeneran, se regeneran en las mismas proporciones. Después de que la respiración intestinal crece en cualquier parte del cuerpo, ya no se pueden distinguir de aquellas personas que nunca han tenido que hacer esto.

Los investigadores también han analizado la expresión génica después de que los gusanos han desarrollado nuevas partes del cuerpo. Este es un primer paso importante para comprender los mecanismos que impulsan la regeneración. Sospechan que el "panel de control de regeneración central" es el gen o conjunto de genes responsables de activar la naturaleza de la actividad genética. El mecanismo funciona de tal manera que las células leen las instrucciones independientemente unas de otras, qué tan lejos debe estar la abertura oral de las ranuras branquiales y en qué proporción con respecto a otras partes del cuerpo.

Cuando se conozca la estructura de estos genes, será posible recolectar muestras de tejido de una persona que se haya sometido a una amputación y activar los genes en las células de estos tejidos para su regeneración. Luego, dicen los investigadores, es suficiente colocar un injerto de tejido en una sección de una extremidad perdida, y luego crecerá al tamaño deseado.

Los científicos están seguros de que las personas tienen el potencial de regeneración, pero algo no permite que suceda. Billie Swalla, director de Friday Harbor Laboratories, cree que las personas tienen los mismos genes que causan la reparación de los tejidos. Solo necesita comprender cómo activarlos.

La regeneración es común entre muchas especies de animales. Entre los vertebrados, está más desarrollado en anfibios y peces. Una persona puede restaurar en cierta medida partes de órganos y células de la piel, pero ha perdido la capacidad de regenerar completamente las partes perdidas del cuerpo. Los científicos sospechan que hay varias razones.

Nuestro sistema inmunitario, en un intento por detener el sangrado o prevenir la infección, puede interferir con la regeneración al formar tejido cicatricial en las heridas. O el tamaño de una persona demasiado grande en comparación con otros animales hace que la regeneración sea demasiado intensiva en energía. Reemplazar un miembro no puede ser efectivo en términos de la energía gastada en él si podemos adaptarnos al uso de nueve dedos en lugar de diez o una mano en lugar de dos.

Ahora, un equipo de científicos está tratando de averiguar qué tipo de células usan los gusanos para la regeneración. Los investigadores sugieren que esto puede ser células madre que promueven la reparación de tejidos u otros tipos de células que pueden reorientarse para reanudar el crecimiento de las extremidades. También esperan activar genes para estimular la regeneración completa en animales que ahora no pueden reparar completamente todos los tejidos.

El trabajo científico fue publicado en la revista Developmental Dynamics el 25 de octubre de 2016
DOI: 10.1002 / dvdy.24457

Source: https://habr.com/ru/post/es399711/