¿Por qué algunos animales pueden regenerar patas enteras, pero los mamíferos no?

Hay aspectos de nuestra biología que asumimos que son inevitables. Por ejemplo, si perdemos un brazo o una pierna, no volverán a crecer.

Sin embargo, no ocurre lo mismo en todo el reino animal. Hay gusanos que pueden regenerar todo su cuerpo, peces que regeneran aletas -e incluso órganos como el corazón- y anfibios, como las salamandras, a los que les vuelven a crecer patas enteras tras una amputación.

Por otro lado, los mamíferos apenas logran cerrar una herida, y cuando lo hacemos, suele ser a costa de formar una cicatriz. Aunque existe cierta capacidad de regeneración en las extremidades de los mamíferos, incluido el ser humano, ésta se limita prácticamente a las yemas de los dedos, y sólo cuando la lesión se produce en condiciones muy específicas.

Pero esta aparente limitación puede no ser tan definitiva. Dos artículos publicados recientemente en Science, junto con una perspectiva que los integra, sugieren que los mamíferos pueden conservar una capacidad regenerativa latente que está bloqueada por su entorno.

El tejido decide: cicatriz o regeneración

Durante mucho tiempo se pensó que la capacidad de regenerar estructuras complejas dependía básicamente de los genes. Según esta idea, durante la evolución los mamíferos habrían perdido los programas necesarios para la reconstrucción de tejidos completos.

Sin embargo, nuevos resultados nos obligan a repensar este enfoque. La regeneración no sería sólo un rasgo genético, sino el resultado de la interacción entre las células y su entorno. En otras palabras, el contexto del tejido puede determinar si una herida sana o inicia un proceso regenerativo.

Uno de los estudios se centra en un modelo de ratón de regeneración de las puntas de los dedos. Los investigadores observaron que los tejidos en curación son rígidos y están dominados por el colágeno, mientras que los tejidos capaces de regenerarse tienen una matriz extracelular más laxa, rica en moléculas como el ácido hialurónico.

Estas diferencias biomecánicas no son baladíes, ya que condicionan directamente el comportamiento celular y la activación del programa de reparación genética. De hecho, cuando los investigadores modificaron experimentalmente el entorno del tejido para estabilizar la cantidad de ácido hialurónico, observaron una reducción de la fibrosis y una mejora en la regeneración, incluso en zonas donde esto no ocurre normalmente.

Esto apunta a una idea clave: en ciertos modelos experimentales, la cicatrización puede no ser un destino inevitable de la herida, sino una consecuencia del entorno en el que se repara.

El oxígeno como interruptor biológico

Otro estudio aborda la regeneración desde una perspectiva diferente, pero llega a una conclusión complementaria. Dado que las ranas renacuajo viven en ambientes con menor disponibilidad de oxígeno que los mamíferos terrestres, los investigadores analizaron el papel de este factor en la regeneración.

Al comparar las extremidades en desarrollo de ambas especies, descubrieron que los niveles de oxígeno actúan como un verdadero interruptor biológico. En condiciones de bajo oxígeno (hipoxia), se activa el factor HIF1A, que promueve la proliferación y migración celular y facilita la expresión de genes asociados con la regeneración.

Por el contrario, en condiciones normales de oxígeno, características de los mamíferos, estos procesos se bloquean. Además, el oxígeno también afecta la estructura del ADN a través de cambios epigenéticos que determinan si los genes regenerativos están activos o silenciados.

En este contexto experimental, basado en miembros embrionarios in vitro, los autores demuestran que es posible activar respuestas tempranas asociadas a la regeneración en tejidos de mamíferos, en lugar de inducir una regeneración completa.

Ambas piezas apuntan en la misma dirección: es posible que los mamíferos no carezcan por completo de programas regenerativos. En cambio, no se activarían en sus condiciones de vida habituales, un entorno biológico que favorece la curación sobre la regeneración.

Un nuevo paradigma en biología

El cambio conceptual sugerido por estos resultados es importante. La regeneración no sería una capacidad completamente ausente en los mamíferos, sino un estado dinámico dependiente de factores como la rigidez del tejido, la composición de la matriz extracelular, la disponibilidad de oxígeno y la regulación epigenética.

Sin embargo, conviene tener cautela. En estos estudios no se logró la regeneración completa de las extremidades de los mamíferos. Los artículos se centran en modelos experimentales (como la regeneración de la yema de un dedo o de tejido cultivado en el laboratorio) y analizan principalmente las etapas iniciales del proceso.

Implicaciones médicas

Incluso con estas limitaciones, las implicaciones son relevantes. Si se puede modificar el entorno tisular de forma controlada, se podrían abrir nuevas vías en la medicina regenerativa, como mejorar la curación evitando la fibrosis, promover la regeneración ósea o tratar enfermedades asociadas a cambios en la reparación de los tejidos, como la diabetes.

En resumen, el problema puede no ser que los mamíferos no puedan regenerarse, sino que todavía no sabemos cómo crear las condiciones para ello. Como recuerda el médico y ensayista Lewis Thomas, “somos profundamente ignorantes de la naturaleza. Quizás estemos empezando a darnos cuenta de que algunas de nuestras aparentes limitaciones biológicas no son tan definidas como pensábamos”.