Un estudio liderado por Fernando Casares e Isabel Almudí revela la importancia de la neddylación en la regeneración de tejidos en el insecto Cloeon dipterum. Este mecanismo, que controla la calidad de proteínas, permite a estos insectos regenerar rápidamente sus branquias. Los hallazgos abren nuevas vías para investigar procesos regenerativos en vertebrados y potenciales aplicaciones terapéuticas en biomedicina, explorando similitudes entre regeneración y tumores.
Un estudio liderado por Fernando Casares, del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD, CSIC-JA-UPO), junto a Isabel Almudí, del Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona, ha revelado la importancia de la neddylación, un mecanismo de control de calidad de proteínas, en la regeneración de tejidos en efímeras (Cloeon dipterum), un insecto que tiene la capacidad de regenerar rápidamente varios órganos. Los hallazgos, publicados en la revista Open Biology, abren nuevas vías para investigar este proceso molecular en vertebrados y desarrollar futuras terapias.
No todos los animales poseen la habilidad de regenerar órganos dañados o perdidos; los humanos, por ejemplo, tienen una capacidad muy limitada comparada con otros seres vivos. Según Fernando Casares, “entender cómo ciertos organismos logran regenerar sus órganos eficazmente nos permitirá profundizar en este proceso a nivel molecular y celular, brindándonos una perspectiva sobre por qué algunos organismos son buenos regeneradores y nosotros no”.
Este trabajo ayuda a llenar el vacío existente en nuestro conocimiento sobre la regeneración al estudiar la efímera Cloeon dipterum, que solo emerge del agua al alcanzar su etapa adulta. Las ninfas acuáticas presentan branquias esenciales para funciones vitales como la respiración y el equilibrio hídrico. A menudo, estas branquias se desprenden para dar paso a nuevas estructuras que se generan entre cinco y nueve días, las cuales crecen a un ritmo acelerado durante el proceso.
Los experimentos realizados indican que esta rápida regeneración no se debe al crecimiento de una región especializada llamada blastema, sino a un aumento uniforme en la proliferación celular en toda la branquia.
En este estudio también ha sido fundamental el papel de Carlos A. Martin-Blanco, investigador doctoral del CABD y la Universitat de Barcelona. Se ha identificado que la neddylación es crucial para que los insectos puedan regenerar sus apéndices. Este proceso implica que las proteínas defectuosas son eliminadas por una maquinaria especializada conocida como proteasoma, cuya actividad es regulada por la adición química de Nedd8.
Aparte de su rol en regeneración, la neddylación influye en el metabolismo y el sistema inmunológico. Curiosamente, su sobreexpresión está relacionada con el desarrollo tumoral. Isabel Almudí plantea interrogantes sobre si los mecanismos moleculares compartidos entre órganos en regeneración y tumores podrían ser similares.
El estudio también identifica otros mecanismos asociados con la regeneración, como aquellos relacionados con la activina y Lin28, proteína que regula ciertos ARNs. Además, se demuestra que estos mecanismos están conservados entre diferentes insectos, lo que invita a investigar su relevancia en vertebrados.
El próximo desafío para los investigadores será intentar estimular estos procesos en órganos con baja capacidad regenerativa y evaluar si sus habilidades mejoran. Este descubrimiento podría tener importantes implicaciones en biomedicina, ya que los mecanismos observados en otros animales pueden inspirar futuras terapias para humanos.