Desde hace 17 años, el investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBO) de la UNAM, Jesús Chimal Monroy, estudia el ajolote (Ambystoma mexicanum) con el fin de conocer los mecanismos básicos que llevan a la regeneración de las extremidades.
El investigador explicó a UNAM Global que se estudia “el proceso de cómo se forman los dedos durante el desarrollo de las extremidades y el cómo regeneran las extremidades. Para entender estos procesos, en mi laboratorio trabajamos con el embrión de pollo y con el ajolote, en el cual se puede ver directamente cómo se van regenerando las extremidades”.
Explicó que, si a uno de ellos se le amputa una extremidad completa, le vuelve a regenerar. Su interés es saber el mecanismo básico por el que sucede este proceso.
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¿Por qué se regeneran los ajolotes?
“Hay algunas moléculas que regulan el desarrollo embrionario, que también es interesante estudiarlas durante el proceso de la regeneración. Entre estas moléculas destaca el ácido retinoico, un derivado de la vitamina A”, comentó Chimal Monroy.
Indicó que esta molécula es interesante, porque al tratar con ácido retinoico a ajolotes con extremidades amputadas, se regenera una extremidad completa a partir del sitio de la amputación y no solamente la parte faltante, esto sin importar donde se haga el corte. Este fenómeno se le llama duplicación próximo-distal de la extremidad. Incluso hay experimentos que muestran que a mayores concentraciones de dicho ácido puede ocurrir la formación de una cintura pélvica.
Hasta ahora el ácido retinoico es el único factor conocido que induce esta duplicación próximo-distal de la extremidad. Los animales lo obtienen a través de la dieta, principalmente derivada de los betacarotenos (zanahoria, betabel, frutas naranjas y amarillas), refirió.
Foto: UNAM Global
Modelo formidable
En un artículo publicado en la “Gaceta Biomédicas”, del IIBO, Chimal Monroy y su colaboradora, Jessica Cristina Marín Llera, reconocen que la extremidad de los vertebrados es un modelo formidable para entender cómo las células se diferencian y se organizan para formar diferentes tejidos, como cartílago, hueso, músculo piel, tendones o ligamentos.
Explican que durante el desarrollo embrionario las extremidades surgen como pequeñas protuberancias (primordios) en los costados del embrión. Estructuralmente, los primordios de las extremidades se asemejan a un saco relleno de células, en donde está formado por una sola capa de células denominada ectodermo, y dentro de este se encuentran células que provienen de un tejido llamado mesodermo.
Inicialmente, estas células del mesodermo son iguales morfológicamente, pero a medida que las extremidades se desarrollan, las células se especializan y organizan en estructuras complejas que originarán extremidades adultas con todos sus componentes, detallan.
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En el laboratorio, para el estudio de los procesos de morfogénesis y de diferenciación celular se utiliza a la extremidad embrionaria de diversos organismos modelo como los embriones de pollo y de ratón. Para abordar estos procesos emplean técnicas in vivo, por ejemplo al implantar perlas impregnadas con distintos fármacos o proteínas para conocer su efecto en el desarrollo de las extremidades.
Hay otra metodología
Otra metodología es la técnica de extremidades recombinantes, un modelo experimental que permite estudiar el proceso de diferenciación celular y la generación de patrones bajo señales embrionarias. Este sistema imita un entorno in vivo (es decir, lo que sucede normalmente en el embrión).
Con los modelos de ajolote, pollo y ratón, y el apoyo de técnicas moleculares, celulares y manipulaciones in vivo, los investigadores se acercan cada vez más a comprender como se forman las extremidades; estructuras complejas que se han ido adaptando a través de la evolución.
Con información de UNAM Global.