Regeneración y ajolotes

Antes de que el ajolote se convirtiera en la salamandra más querida de México, fue un dios azteca. O era considerado algo muy parecido a una deidad durante el periodo prehispánico en el continente americano. Escurridizo, solitario, amante de la noche, el aspecto de este anfibio de branquias plumosas que flotan en el agua como llamas inquietas y una aleta dorsal que recorre todo su cuerpo de apenas 30 centímetros, que lo hace lucir como un ser de otro mundo. En enero del año 2024 (https://surli.cc/lpfebe) nos referimos a esta curiosa salamandra, un anfibio urodelo de la familia Salamandridae que no es como otras salamandras de hábitos terrestres, y únicamente entran en el agua para parir, aunque muchas subespecies lo hacen en tierra. Las salamandras respiran a través de la piel debido a que carecen de pulmones y de branquias y aprovechamos para referirnos a el cuento “Axolotl” de Julio Cortázar…

En el ajolote todo vuelve a crecer tras sufrir una amputación. Esta afirmación es un detalle curioso en esta pequeña salamandra capaz de reconstruir sus tejidos desde huesos hasta, músculos y nervios y tal vez por eso en la mitología azteca no es tan solo un animal, también es un símbolo de renacimiento. Existe una enzima que es la clave involucrada en la señalización del ácido retinoico, común en ciertas cremas faciales, esta enzima viene a ser fundamental para la regeneración de las extremidades del ajolote, el curioso anfibio oriundo de México del que ya hemos hablado más recientemente en este blog (https://surl.li/emdkvd).

El biólogo James Monaghan, director del Instituto de Imágenes Químicas de Sistemas Vivos de la Universidad Northeastern (Estados Unidos), sorprendido ante esta capacidad regenerativa del animalito, lleva más de dos décadas tratando de entender por qué estos animales tienen esas capacidades regenerativas que rozan lo milagroso y ha liderado un nuevo estudio que ha llegado a resolver la incógnita de cómo estos animales logran restablecer las extremidades perdidas.

Doce años después de que demostrara en los primeros ajolotes que brillaban en la oscuridad gracias al ácido retinoico (un derivado de la vitamina A) un singular hecho que igualmente coincide con su capacidad de actuar sobre la piel, el científico ha puntualizado que “Uno de los grandes misterios es ¿De qué manera saben qué parte deben regenerar?. Es una pregunta que tiene más de 250 años y estamos tratando de descubrir su base molecular”. Esto lo explica Monaghan sobre este anfibio que viene siendo estudiado desde 1864, cuando fue llevado por primera vez a Europa desde México.

En la revista Nature Communications describen un freno molecular incorporado que limita la regeneración, el cual al ser desactivado se observa un fenómeno que denominan “superregeneración”. Lo interesante es que la protagonista es una enzima llamada CYP26B1, que descompone un producto derivado de la vitamina A. Se trata de una molécula clave de señalización que le puede decir a la extremidad cuales son las estructuras que debe reemplazar.  

Es la misma molécula que se utiliza en el retinol, con la tretinoína, y la isotretinoína, como cremas para la piel utilizadas para tratar el acné severo. Además, la enzima CYP26B1desempeña un papel clave en el desarrollo embrionario humano. “Al manipular esta enzima, hicimos que una mano se comportara como si hubiera sido amputada en el hombro. Esto significa que la regeneración puede ser influenciada no solo por los genes, sino también por vías metabólicas”, asegura Monaghan. Los investigadores también identificaron un gen llamado Shox, que controla el desarrollo óseo y, cuando se altera, provoca que las extremidades crezcan más cortas.

James Monaghan, identifica una vía como es la señalización del ácido retinoico que puede ser manipulada con fármacos para cambiar el destino de las células tras una lesión. “Si podemos identificar y manipular las señales que llevan a las células a un estado regenerativo, podríamos aplicar ese conocimiento a la curación en humanos”, sostiene el científico quien además opina  que: “los genes responsables están ahí, y solo necesitan entender cómo reactivarlos en el “momento y lugar adecuados”. Hay un problema y es que, en los humanos, al reactivar estos genes muchas veces se puede llevar al cáncer, no así en los ajolotes que pueden “retroceder el tiempo celular después de una lesión”. Mientras nosotros cerramos las heridas con cicatrices, los ajolotes reactivan esas mismas células que formarían la cicatriz para activar la regeneración.

El genetista Alfredo Cruz, de la Unidad de Genómica Avanzada del Cinvestav (México), opina que en teoría modulando localmente el ácido retinoico tras una amputación podría influirse en la regeneración, aunque tiene sus dudas ya que… “Los humanos no regeneran como el ajolote, y aunque podamos manipular ciertas moléculas, no tenemos el mismo entorno celular ni fisiológico que estos animales. Hay muchos factores en juego”, Alfredo Cruz fue uno de los dos mexicanos, junto a su estudiante Francisco Falcón, que trabajaron en la decodificación del genoma del ajolote. Sus contribuciones incluyeron la realización de análisis de pequeños ARN no codificantes y el apoyo en estudios evolutivos. “El genoma del ajolote es muy grande, así que es como armar un rompecabezas. Cada investigación aporta una pieza y distintos grupos nos enfocamos en diferentes moléculas o rutas, al final todo se conecta”, agrega. En el laboratorio de Cruz se analizan ciertos factores de transcripción, mientras que otros trabajan con genes como CYP26B. Todos estos caminos, aunque parezcan distintos, de acuerdo al biólogo mexicano, convergen en el entendimiento de la regeneración. El estudio de Monaghan y sus colegas fue posible gracias a que está disponible la secuencia precisa de los genes involucrados. Esto permite hacer experimentos para ver la expresión del ADN en los tejidos. “Fue un hito para toda la comunidad científica que estudia regeneración”, recuerda.

Como ocurre en la ciencia, una respuesta lleva a más preguntas. El próximo paso es entender sobre qué actúa el ácido retinoico. El compuesto incide en las células para formar un brazo, por ejemplo, pero no es el que hace todo el trabajo. “Esto lo realizan los genes objetivo que instruyen a las células para adoptar propiedades específicas y regenerar estructuras complejas”, asegura Monaghan. Por el momento, se encuentran trabajando para identificar esos genes.

Todos los ajolotes rosados del mundo descienden de un único animal fundador recogido cerca de las tranquilas del lago Xochimilco, remanente de los antiguos lagos que alguna vez cubrieron el Valle de México. La especie Ambystoma mexicanum es una de las 16 que hay en territorio mexicano y es la más amenazada. El ajolote ha encontrado refugio en laboratorios de todo el mundo, mientras que su hogar natural se desvanece y está en peligro debido a la pérdida de su hábitat. La zona lacustre del Valle ha sido casi destruida. Hoy solo queda una fracción de lo que era y está contaminada: ha sido reducida a vestigios, atrapada entre concreto, desechos y olvido. El científico hace un llamado a que los laboratorios en el mundo, que durante décadas han estudiado al ajolote en cautiverio, se pregunten cómo pueden contribuir a su preservación en libertad.

Para quienes trabajan en biología del desarrollo, como el científico Alfredo Cruz, la protección de esta salamandra se ha vuelto también una responsabilidad. Aunque su laboratorio no nació con fines conservacionistas, colaboran con la fundación SiMiPlaneta, que apoya proyectos para la reintroducción de especies. Entre este año y el próximo esperan liberar mil ajolotes en un área semiprotegida de Xochimilco.“Sería ideal que también pensáramos en cómo protegerlo en su hábitat natural, no solo en laboratorios”, enfatiza Cruz, con la convicción de que la ciencia no puede desligarse de la vida que la inspira.

En Maracaibo, el martes 15 de Julio del año 2025