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Pesquisadores descobrem indutores de regeneração em mamíferos

Estudo mostra papel dos neurônios e das unhas na regeneração dos dedos 

Revista Nature
Por Ed Yong e Revista Nature

Se uma salamandra perde sua perna, ela pode criar uma nova. Humanos e outros mamíferos não têm tanta sorte, mas nós podemos regenerar as pontas de nossos dedos, contanto que reste uma quantidade suficiente da unha. Isso foi mostrado pela primeira vez há cerca de 40 anos; e agora pesquisadores finalmente revelam porque as unhas são necessárias.

Trabalhando com ratos, pesquisadores conduzidos por Mayumi Ito da New York University identificaram uma população de células-tronco abaixo da base da unha que podem orquestrar a restauração de um dedo parcialmente amputado. No entanto, as células só podem fazer isso se restar epitélio suficiente das unhas – o tecido que fica imediatamente abaixo da unha. Os resultados foram publicados no website da Nature em 12 de junho.

O processo é limitado se comparado à capacidade de regeneraçãode anfíbios, mas os dois compartilham muitas características, tanto das moléculas envolvidas como o envolvimento de nervos no processo. “Eu fiquei impressionado com as semelhanças”, declara Ito. “Isso sugere que conservamos parcialmente os mecanismos de regeneração que operam em anfíbios”.

Ao usar um marcador em grupos de células de unhas para que produzissem somente células azuis, Ito, junto com Makoto Takeo e outros, mostrou que a base da unha contém uma pequena população de células-tronco que se auto-renovam, o que sustenta o crescimento contínuo. Esse crescimento constante depende de sinais carregados pela família Wnt de proteínas – se essa rota de sinalização por interrompida, as unhas de ratos não conseguem se formar.

A equipe descobriu que a mesma rota está envolvida na regeneração de pontas de dedos de ratos. Após a amputação, a rota Wnt é ativada no epitélio abaixo da unha restante e atrai nervos para a área. Através de uma proteína chamada FGF2, os nervos conduzem o crescimento de células mesenquimais, que restauram tecidos como ossos, tendões e músculos. Dentro de cinco semanas, o dedo está como novo.

Nada disso, no entanto, pode acontecer se o dedo ficar muito curto depois da amputação, e muito epitélio de unha for perdido. Nesses casos, a rota Wnt nunca é ativada, os nervos não se estendem e os outros tecidos não conseguem se regenerar.

‘Muito marcante’

“Esse é um artigo fantástico”, elogia James Monaghan, biólogo especialista em regeneração da Northeastern University em Boston, Massachusetts. “É realmente marcante que os mecanismos celulares e rotas de sinalização, como Wnt e FGF, pareçam ser os mesmos de salamandras”.

Parece provável que esses mecanismos também se apliquem a humanos e outros mamíferos, já que as rotas são conservadas, e estudos anteriores mostraram que humanos também dependem de unhas para regenerar pontas amputadas de dedos.

“Isso é encorajador porque as semelhanças nos dão esperanças de induzir a regeneração em humanos no futuro não muito distante”, explica Ken Muneoka, biólogo molecular da Tulane University em New Orleans.

Mas Ashley Seifert, biólogo especialista em regeneração da University of Kentucky, em Lexington, não tem tanta certeza quanto aos paralelos. “Anfíbios podem regenerar um dedo inteiro de qualquer nível de amputação, e eles sequer têm um órgão de unhas”, observa ele. Ele acredita ser possível que mamíferos tenham “evoluído independentemente a capacidade de regenerar pontas de dedos através de um mecanismo dependente do órgão da unha”.  

Seifert também aponta que se a unha inteira for removida, ativar a rota Wnt no tecido restante não estimula regeneração nenhuma. “Se o mecanismos que eles delinearam fosse importante, esperar-se-ia que o resultado desse experimento fosse pelo menos uma simulação parcial de regeneração”, observa ele. A menos que mais detalhes sejam descobertos, a perspectiva para regenerar membros humanos perdidos continua distante.

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 12 de junho de 2013.

 

LEGENDA: Pontas de dedos, incluindo ossos, podem se regenerar cinco semanas após a amputação em ratos normais (acima). Mas a regeneração falhou em ratos que não tinham uma rota crucial de sinalização (abaixo). Imagem: Revista Nature