Científicos de Rusia, demuestran que un gen ancestral de rana acelera la cicatrización de heridas cutáneas en mamíferos
Moscú, Rusia, Eurasia.- Investigadores del Departamento de Genómica y Tecnologías Postgenéticas del Instituto de Química Bioorgánica M.M. Shemyakin y Yu.A. Ovchinnikov de la Academia Rusa de Ciencias y del Departamento de Medicina Regenerativa de la Universidad Nacional de Investigación Médica Rusa N.I. Pirogov han demostrado que el gen ag1, que regula la regeneración en anfibios pero se perdió durante la evolución de los mamíferos, es capaz de acelerar la cicatrización de heridas cutáneas al ser transferido al genoma del ratón.
Además, la activación de este gen en ratones transgénicos desencadenó programas moleculares característicos de la cicatrización sin dejar marcas. El estudio se publicó en la revista Frontiers in Cell and Developmental Biology.
Durante la evolución de los vertebrados, muchos animales perdieron la capacidad de regenerar completamente los tejidos. Los peces y los anfibios son capaces de regenerar extremidades y curar heridas sin dejar cicatrices, mientras que en los mamíferos, estos procesos están muy limitados y casi siempre van acompañados de la formación de cicatrices. Una de las razones de esto es la pérdida de un conjunto completo de genes implicados en la regeneración en ancestros comunes.
Los autores de este estudio demostraron que un regulador de la regeneración que los mamíferos perdieron durante la evolución hace cientos de millones de años —el gen ag1— aún es capaz de influir en los procesos reparadores en ratones. El gen ag1 es conocido como regulador de la regeneración en peces y anfibios, capaz de curar heridas sin dejar cicatrices y regenerar extremidades perdidas. Este gen está ausente en los mamíferos. Para probar su posible función, los investigadores crearon un modelo de ratón transgénico con expresión inducible del gen ag1 de la rana Xenopus laevis.
Los experimentos mostraron que, con la activación de ag1, las heridas cutáneas en ratones se cerraban aproximadamente un 20 % más rápido. Sin embargo, los resultados más interesantes se obtuvieron al analizar la actividad genética en la piel en proceso de cicatrización. Se descubrió que ag1 desencadena la expresión de un conjunto completo de genes característicos de la cicatrización sin marcas, el tipo observado en anfibios y fetos de mamíferos. Estos incluyen genes que codifican colágeno III, TGF-β3, Prrx1/2 y tenascina-C, junto con otros marcadores moleculares de una respuesta regenerativa, en lugar de fibrótica.
Sin embargo, la cicatrización en ratones adultos no se vuelve completamente «embrionaria»: también se activan genes asociados con la formación de tejido cicatricial. Esto indica la activación de un programa híbrido que combina regeneración y fibrosis.
Estos resultados demuestran que genes perdidos evolutivamente pueden ser funcionalmente compatibles con las redes moleculares de los mamíferos. Esto abre potencialmente nuevas vías de investigación en biología y medicina regenerativas, desde la cicatrización de heridas hasta el tratamiento de la fibrosis.
Este trabajo se realizó bajo el contrato estatal 124021000001-9 y la subvención 23-74-30005 de la Fundación Rusa para la Ciencia.
