Se você cortar a perna de uma salamandra, ela volta a crescer. Os humanos, no entanto, não conseguem administrar o truque. As razões estão longe de serem simples e, até certo ponto, ainda são um pouco misteriosas.
"Na verdade, nós nos regeneramos muito bem; nossa epiderme, por exemplo", disse David Gardiner, professor de biologia celular e de desenvolvimento da Universidade da Califórnia em Irvine, ao Live Science, referindo-se à camada superior da pele. "Nosso revestimento intestinal, podemos regenerar pedaços. Mas não regeneramos essas estruturas mais complexas".
Gardiner estuda a regeneração de salamandras há décadas, buscando o mecanismo subjacente da superpotência. A regeneração humana, disse ele, provavelmente ainda está no futuro, mas não muito longe - é possível que um de seus atuais alunos de pós-graduação ou pesquisadores de pós-doutorado a decida, e a regeneração de membros fará parte do kit de ferramentas médicas.
Isso porque, em teoria, o crescimento de um membro humano deve ser possível. Na pele, por exemplo, se os cortes não forem profundos, não haverá cicatrizes devido ao processo de cicatrização que regenera as células da pele. Também é possível que os humanos regenerem as próprias pontas dos dedos se as células sob as unhas ainda estiverem intactas. Ossos se unirão se você juntar as peças, digamos, com um parafuso ou um molde. Os fígados humanos também podem crescer para preencher o espaço e reconstruir parte da estrutura danificada.
Crescendo um membro inteiro
Mas a regeneração de membros (do tipo que as salamandras fazem) é mais do que apenas substituir tecidos. Para um membro se regenerar, você precisa de ossos, músculos, vasos sanguíneos e nervos. Existem células-tronco adultas, um tipo de célula indiferenciada que pode se especializar, que regenera os músculos, mas elas não parecem se ativar. "Você pode regenerar vasos sanguíneos e até nervos", disse Gardiner. "Mas o braço inteiro não pode."
Stéphane Roy, diretor do laboratório de regeneração de tecidos em vertebrados da Universidade de Montreal, observou que pele, fígado e osso não se regeneram no mesmo sentido que as salamandras o fazem.
"Os humanos só podem substituir a camada superficial da pele (que é, de fato, um processo contínuo chamado homeostase)", afirmou ele em um email. "A maior parte do pó em uma casa são células mortas da pele que perdemos".
"O fígado também é bem diferente da regeneração de membros em salamandras", disse Roy. "A regeneração do fígado é realmente hiperplasia compensatória, o que significa que o que resta crescerá em tamanho para compensar o que está perdido." Assim, o tecido do fígado que está lá crescerá mais, mas se o fígado inteiro for perdido, ele não poderá se regenerar.
"O que foi perdido não volta a crescer e, portanto, você não pode re-amputar o fígado, em vez de membros de uma salamandra, que pode ser amputada várias vezes e cada vez que um novo membro se regenera".
Os seres humanos têm a capacidade de se regenerar
Gardiner, no entanto, disse que os humanos constroem sistemas orgânicos inteiros no útero; a partir de apenas algumas informações genéticas, um embrião humano se torna uma pessoa completa em nove meses. Portanto, há uma capacidade limitada de regenerar as coisas, e isso faz sentido evolutivo - os seres humanos precisam ser capazes de curar, disse ele.
Além disso, a maquinaria genética subjacente em um humano e uma salamandra não é tão diferente, embora nosso último ancestral comum tenha divergido durante o período devoniano, cerca de 360 milhões de anos atrás. "Não há genes especiais para a regeneração", disse Gardiner. "Existem esses passos que eles seguem e pelo menos um deles não funciona em humanos".
Para regenerar um membro, as células precisam saber onde elas estão - elas estão na ponta de um membro pelos dedos ou estão na articulação do cotovelo? - e eles precisam construir as estruturas certas na ordem certa. As salamandras têm certos genes que são "desligados" nos seres humanos, disse Gardiner. Talvez esses genes permitam a regeneração, ou pelo menos ajudem a controlar o processo. Algo no passado evolutivo dos humanos selecionou contra expressar esses genes da mesma forma que as salamandras. Ninguém sabe o que era aquilo, ele disse.
Em 2013, um cientista australiano James Godwin, da Monash University, pode ter resolvido parte desse mistério. Ele descobriu que as células, chamadas macrófagos, parecem impedir o acúmulo de tecido cicatricial nas salamandras. Os macrófagos existem em outros animais, incluindo humanos, e fazem parte do sistema imunológico. Sua função é interromper infecções e causar inflamação, que é o sinal para o resto do corpo de que é necessário reparar. As salamandras sem macrófagos falharam em regenerar seus membros e formaram cicatrizes.
Gardiner disse que o trabalho de Godwin foi um passo em direção à compreensão da regeneração de membros. Normalmente, as salamandras não desenvolvem tecido cicatricial. Quando um humano rasga um músculo ou recebe um corte profundo o suficiente, danificando o tecido conjuntivo, o tecido cicatricial se forma. Este tecido cicatricial não oferece a mesma funcionalidade que o material original.
"Se eu conseguisse cicatrizar uma salamandra, isso seria realmente algo", disse Gardiner, porque isso lançaria luz sobre o mecanismo que torna os humanos incapazes de regenerar um membro ou órgão. Portanto, os macrófagos podem fazer parte da história, mas não toda.
Neotonia e regeneração de membros
A capacidade de "permanecer jovem" pode acrescentar outro insight sobre o mistério da regeneração de membros. Salamandras mexicanas, chamadas axolotes, ou Ambystoma mexicanum, são neotênicos, o que significa que mantêm características juvenis na idade adulta. É por isso que os axolotes retêm brânquias à medida que amadurecem, enquanto outras espécies de salamandras não.
Os seres humanos também possuem neotenia, e é por isso que os adultos se parecem mais com nossos bebês do que com outros primatas, e por que demoramos mais tempo a amadurecer do que, digamos, os chimpanzés. Talvez haja alguma conexão com neotenia e regeneração. Gardiner observa que as pessoas mais jovens parecem mais capazes de curar do que as mais velhas.
Além disso, pesquisadores da Harvard Medical School descobriram que um gene chamado Lin28a, que é ativo em animais imaturos (e humanos), mas é desativado com a maturidade, ajuda os ratos a regenerar tecidos - ou pelo menos a regredir as dicas. dedos dos pés e orelhas. Quando os animais tinham mais de 5 semanas de idade, eles não eram capazes de regenerar essas partes, mesmo quando a função Lin28a era estimulada. Lin28a faz parte do sistema de controle do metabolismo do animal - quando estimulado, ele pode fazer com que ele gere mais energia, como se fosse mais jovem.
Mas a natureza exata da conexão ainda não foi entendida. Enquanto todas as salamandras podem regenerar membros, apenas axolotes são neotênicos, observou Roy.
As salamandras, especialmente os axolotes, podem recrutar células-tronco para começar a regenerar membros, e os tipos de células que reagem ao local da ferida também parecem estar conectados à possibilidade de os membros voltarem a crescer. Gardiner conseguiu que as salamandras crescessem membros extras, estimulando o crescimento de células nervosas no local da ferida.
"Isso pode ter a ver com uma forte resposta imune, ou com a liberação específica de alguns fatores de crescimento, ou uma combinação de ambos. Pode ser parcialmente uma questão de biofísica: os membros da salamandra são muito menores que os humanos; no entanto, os sapos não conseguem regenerar seus membros, por isso pode não ser apenas uma questão de tamanho ", disse Roy.
Esse mistério continua sendo um - pelo menos por enquanto.
Artigo original da Live Science.
