ArtrosisLos humanos tienen la capacidad de las salamandras de regenerar el cartílago en las articulaciones

Contrariamente a la creencia popular, el cartílago en las articulaciones humanas puede repararse a sí mismo a través de un proceso similar al utilizado por criaturas como las salamandras y el pez cebra para regenerar las extremidades, según han descubierto investigadores de Duke Health, el centro médico de la Universidad de Duke, en Estados Unidos.

Según publican en la revista Science Advances, los investigadores identificaron un mecanismo para la reparación del cartílago que parece ser más fuerte en las articulaciones del tobillo y menos en las caderas. El hallazgo podría conducir a tratamientos para la artrosis, el trastorno articular más común en el mundo.

"Creemos que una comprensión de esta capacidad regenerativa 'tipo salamandra' en humanos, y los componentes fundamentales que faltan en este circuito regulador, podría proporcionar la base para nuevos enfoques para reparar tejidos articulares y posiblemente extremidades humanas completas", apunta la autora principal Virginia Byers Kraus, profesora en los departamentos de Medicina, Patología y Cirugía Ortopédica de Duke.

Determinar la edad de las proteínas

Kraus y sus colegas, incluido el autor principal, Ming-Feng Hsueh, idearon una forma de determinar la edad de las proteínas utilizando relojes moleculares internos integrales a los aminoácidos, que convierten una forma en otra con regularidad predecible.

Las proteínas recién creadas en el tejido tienen pocas o ninguna conversión de aminoácidos, mientras las proteínas más antiguas tienen muchas. La comprensión de este proceso permitió a los investigadores utilizar la espectrometría de masas sensibles para identificar cuándo las proteínas clave en el cartílago humano, incluidos los colágenos, eran jóvenes, de mediana edad o de edad avanzada.

Los investigadores han descubierto que la edad del cartílago dependía en gran medida de dónde residía en el cuerpo

Descubrieron que la edad del cartílago dependía en gran medida de dónde residía en el cuerpo. El cartílago en los tobillos es joven, de mediana edad en la rodilla y viejo en las caderas. Esta correlación entre la edad del cartílago humano y su ubicación en el cuerpo se alinea con la forma en que se produce la reparación de las extremidades en ciertos animales, que se regeneran más fácilmente en las puntas más lejanas, incluidos los extremos de las patas o las colas.

El hallazgo también ayuda a explicar por qué las lesiones en las rodillas de las personas y, especialmente, las caderas tardan mucho en recuperarse y, a menudo, se convierten en artritis, mientras que las lesiones en los tobillos se curan más rápido y con menos frecuencia se vuelven severamente artríticas.

Las moléculas "microAR" regulan el proceso

Los investigadores también aprendieron que las moléculas llamadas microARN regulan este proceso. No es sorprendente que estos microARNs sean más activos en animales conocidos por la reparación de extremidades, aletas o cola, como las salamandras, el pez cebra, los peces africanos de agua dulce y los lagartos.

Los investigadores creen que los microARN podrían desarrollarse como medicamentos que podrían prevenir, retrasar o revertir la artritis

Estos microARN también se encuentran en los humanos, un artefacto evolutivo que proporciona la capacidad para la reparación del tejido articular. Al igual que en los animales, la actividad de microARN varía significativamente según su ubicación: fue más alta en los tobillos en comparación con las rodillas y las caderas y más alta en la capa superior del cartílago en comparación con las capas más profundas.

"Nos entusiasmó saber que los reguladores de la regeneración en la extremidad de la salamandra parecen ser también los controladores de la reparación del tejido articular en la extremidad humana -admite Hsueh-. Lo llamamos nuestra capacidad de 'salamandra interior'".

Los investigadores creen que los microARN podrían desarrollarse como medicamentos que podrían prevenir, retrasar o revertir la artritis. "Creemos que podríamos impulsar estos reguladores para regenerar completamente el cartílago degenerado de una articulación artrítica. Si podemos descubrir qué reguladores nos faltan en comparación con las salamandras, incluso podríamos volver a agregar los componentes ausentes y desarrollar una forma algún día para regenerar parte o la totalidad de una extremidad humana lesionada -apunta Kraus-. Creemos que este es un mecanismo fundamental de reparación que podría aplicarse a muchos tejidos, no solo al cartílago".