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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Tiburones contra el infarto.

Tiburones contra el infarto - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

Algunos animales muestran asombrosas capacidades regenerativas. No solo los vertebrados primitivos, como las lagartijas o las salamandras, pueden regenerar órganos perdidos que les han podido ser arrebatados por el ataque de un predador, sino que mamíferos como los delfines poseen una extraordinaria capacidad para cerrar graves heridas infligidas por mordeduras de tiburones, y esto sin signo de infección y sin dejar cicatrices.

La ausencia de cicatriz es, para los expertos, un claro signo de que en el caso de los delfines se está produciendo algo más que el cierre de la herida, y que el propio tejido y las células que lo componen se están regenerando hasta conseguir alcanzar de nuevo el estado anterior a la herida.

La capacidad regenerativa de los delfines y de otros animales marinos, incluidos también los tiburones, ha espoleado la investigación en busca de los genes y las moléculas que podrían ser responsables de ella, algunas de las cuales, probablemente actuaban también como antibióticos para impedir la infección, o estimulaban al sistema inmunitario para controlarla. Fue así como se descubrió una molécula natural presente en la piel de una especie de tiburón. Esta molécula fue bautizada, gracias a la legendaria imaginación de los científicos para dar con nombres originales, como MSI-1436. La investigación sobre esta molécula ha revelado que puede actuar como un fármaco capaz de potenciar la regeneración de los tejidos en ratones de laboratorio, paso necesario antes de poder pensar en usar el compuesto en el caso humano.

Detengámonos un momento para visitar con calma lo que supone el proceso de regeneración. Las células muertas o dañadas deben ser sustituidas por células sanas. Estas deben generarse a partir de células madre o de células precursoras, y esto debe suceder con todos los diferentes tipos celulares que forman un tejido o un órgano. Para ello, no solo deben ponerse en marcha procesos de división celular, sino igualmente procesos de maduración celular que, desde las células precursoras, generen las células adultas de los tipos correctos, en las proporciones correctas y en los lugares correctos del órgano que debe regenerarse, de modo que no se produzcan estructuras aberrantes durante la regeneración. Todos estos procesos requieren del funcionamiento coordinado de cientos de genes, y también requieren de la comunicación ordenada entre las células, de modo que estas se organicen correctamente.

A pesar de la complejidad de este proceso, una vez desencadenado, funciona de manera automática. Esto no debería sorprender a nadie, porque si la regeneración es compleja, más aún lo es la generación de todo el organismo a partir de un óvulo fecundado, y también sucede de manera automática. Por consiguiente, el problema fundamental del proceso de regeneración es desencadenarlo, ya que normalmente este proceso está detenido y, además, en la mayoría de las especies de animales superiores, el proceso no se activa en los individuos adultos, los cuales pueden cerrar heridas, pero no realmente regenerar partes de órganos dañadas. Sin embargo, si se consigue poner en marcha, el proceso progresa por su cuenta.

Una nueva molécula regenerativa

Esta situación supone, en muchos casos, lo que llamo una “voltereta” evolutiva. Los animales más primitivos sí pueden regenerar con cierta facilidad órganos o extremidades dañadas o perdidas. Algo tuvo que suceder a lo largo de la evolución para que los animales más complejos perdiéramos esa capacidad. Sin embargo, las investigaciones realizadas indican que los animales superiores no la hemos perdido por completo, sino que simplemente la tenemos “dormida”. En particular, tenemos dormida la capacidad de estimular fuertemente la multiplicación celular, requisito indispensable para iniciar el proceso de regeneración.

Aquí es donde interviene la nueva molécula MSI-1436. Esta molécula actúa inactivando el freno para para la reproducción de las células. En el caso humano y el de otros mamíferos, aunque tal vez no en el caso de los delfines, este freno se encuentra demasiado potenciado y bloquea la división celular. La molécula MSI-1436 impide el funcionamiento del enzima más importante para la actividad de este freno.

Estudios realizados en ratones de laboratorio han revelado que cuando estos son sometidos a un infarto de miocardio controlado de forma experimental y su corazón resulta así dañado, estos regeneran el daño de forma claramente superior cuando se les administra MSI-1436. La regeneración estimulada por el fármaco puede ser incluso superior a la conseguida mediante infusión de células madre. La administración de MSI-1436 duplicó la capacidad de bombeo de sangre con respecto a los corazones no tratados, la extensión de la cicatriz se redujo a la mitad y las células musculares cardiacas proliferaron seis veces más que sin tratamiento.

Los ratones a los que se causa infarto de miocardio en el laboratorio no son una buena aproximación al caso humano. Mejor aproximación a este son los cerdos, ya que su corazón es mucho más similar al nuestro (y sus cerebros, a veces, indistinguibles de los de según qué personas). Por esta razón, se han iniciado estudios con cerdos para analizar la capacidad regeneradora de MSI-1436 en los corazones de estos animales. De tener éxito, estos estudios permitirán comenzar ensayos clínicos con MSI-1436 en pacientes que hayan sufrido infartos de miocardio.

Estos estudios son una buena prueba de que moléculas naturales generadas por algunos animales, algunas de ellas olvidadas por la evolución y por la ciencia, podrían resultar de gran ayuda para tratar enfermedades que asolan a la Humanidad. Esperemos que así sea en el caso, al menos, de MSI-1436.

Referencia: (1) Ashley M. Smith (2017). The protein tyrosine phosphatase 1B inhibitor MSI-1436 stimulates regeneration of heart and multiple other tissues https://www.nature.com/articles/s41536-017-0008-1. (2) Strange, K and Viravuth Y (2019). A shot at regeneration. Scientific American April 2019, pp 57.

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
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