Comprender la biología de órganos y tejidos que se pueden regenerar podría ser una gran fuente de aplicaciones potenciales en medicina. Aunque hay casos de regeneración de patas o partes del cuerpo en varias especies, entre los más cercanos a nosotros, los mamíferos solo hay un caso: la cuerna del ciervo. Es una regeneración morfológica, estructural y funcional completa cada año (a diferencia de la regeneración compensatoria de, por ejemplo, el hígado). La cuerna, además, es probablemente el tejido de crecimiento más rápido que existe: pueden crecer hasta 2,75 cm al día, regenerando un peso de hasta 15 kg y 120 cm en unos 3 meses lo que supone, entre otras cosas, crear más de 20 cm2 de piel al día.
Para poner en contexto recientes hallazgos publicados en el mismo número de la revista Science, y mostrar las potenciales aplicaciones médicas del conjunto de estudios que hay en cuerna del ciervo, esta revista solicitó una revisión y análisis a los investigadores Dr. Datao Wang, del Instituto de Animales y Plantas Económicos Especiales (IAPEE, Changchun, China) y Dr. Tomás Landete Castillejos, del Grupo de Investigación en Ciencia Animal Aplicada a la Gestión de la Fauna Silvestre del Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos (IREC – CSIC, UCLM, JCCM) y el Instituto de Desarrollo Regional (IDR-UCLM).
Los hallazgos recién publicados muestran que un grupo del IAPEE acaban de identificar una población particular de células madre progenitoras del blastema de la cuerna (ABPC por su acrónimo en inglés) que son responsables del ciclo regenerativo de la cornamenta. El blastema es una población de células indiferenciadas que surgen tras la pérdida de una extremidad o estructura y que impulsa la regeneración. En la cuerna, que crece desde las puntas, los resultados demostraron la existencia de una estructura similar a un blastema con células que expresan una proteína (PRRX1+) como la que expresan las células del blastema que producen la regeneración completa de las extremidades de los anfibios. El origen es distinto, pues en anfibios las células madre se producen a partir de células diferenciadas, mientras que en la cuerna provienen de células madre. Las ABPC de la cuerna también son distintas de las que producen una regeneración parcial de apéndices en mamíferos. Una primera aplicación a la medicina es que los hallazgos en la regeneración de la cornamenta pueden ayudar a superar la limitada regeneración de las células humanas.
Una segunda aplicación contra el envejecimiento proviene de estudios realizados parcialmente por el mismo grupo en China. Las células madre de la cuerna (ASC, que parecen ser derivadas de las ABPC en un estadío de crecimiento más avanzado de la cuerna), muestran una capacidad de proliferación mucho mayor que las células madre de la médula ósea humana (hBMSC). Más aún, los exosomas secretados por las ASC favorecen y mantienen la proliferación de las hBMSC seniles, mientras las hBMSC control paraban su crecimiento.
En una posible terapia antienvejecimiento no podrían usarse células madre de ciervo por la reacción inmunitaria, pero el contenido de los exosomas, que son orgánulos celulares, sí podría utilizarse (o un medicamento desarrollado a partir de estos). Para completar esta aplicación anti-envejecimiento y regenerativo de las células madre de la cuerna de ciervo (que es un hueso), el trasplante de ABPC a conejos con defectos en el cóndilo femoral generó más cartílago y hueso nuevos que las células madre control.
La tercera aplicación proviene de estudios, entre otros, del grupo de Ciencia Animal del IREC e IDR. A pesar del rápido crecimiento de la cornamenta, ésta evita el crecimiento canceroso. Este rápido crecimiento está impulsado por la elevada expresión de protooncogenes (similares a los oncogenes del cáncer), lo que a su vez ha hecho evolucionar genes supresores de tumores. Esto explica que el extracto hidrosoluble de cuerna haya mostrado efectos anticancerígenos cuando se ha aplicado a tumores humanos. El grupo de Ciencia Animal del IREC los ha demostrado en cultivos celulares de glioblastoma (reduciendo la proliferación celular o la capacidad de formación de colonias y promoviendo la apoptosis), mientras que grupos asiáticos los han demostrado en ratones xenoinjertados con cáncer de próstata (reduciendo el volumen tumoral). Es por esto que, teniendo en cuenta la variedad de tejidos de la cornamenta en crecimiento (piel, cartílago, hueso, vasos sanguíneos y nervios), los autores sugieren en el artículo que el efecto anticancerígeno de la cuerna de ciervo podría ser universal.
Por tanto, los autores de este artículo de revisión y perspectiva futura señalan que la investigación y sus aplicaciones médicas debería centrarse en cómo se consiguen tasas de crecimiento tan rápidas, si esta proliferación sostenida puede retrasar el envejecimiento o combatir la senescencia en la reparación de tejidos, y cuáles son los mecanismos para conseguir efectos antitumorales en las cuernas.
Puedes consultar la publicación de este trabajo de revisión científica en:
- Wang, D. & Landete-Castillejos, T. 2023. Stem cells drive antler regeneration. Understanding the rapid growth of deer antlers could have applications in medicine. Science 379 (6634), 757-758.
