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Salud y Ciencia

Descubrimientos4 min de lectura

Dos proteínas de salamandra hacen crecer hueso al ratón amputado

En 16 ratones amputados, inyectar los genes de nAG y Prod1 multiplicó por 21 un marcador de hueso maduro. nAG viene de los nervios, Prod1 es exclusivo de la salamandra.

Artículo validado por

Natali González, Médica

Colegio Oficial de Médicos de La Rioja · nº 26/4812791

Fechas

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Actualizado
Pequeña salamandra sobre musgo húmedo en el suelo de un bosque.
Pequeña salamandra sobre musgo húmedo en el suelo de un bosque.

En resumen5 claves

  1. 01Si cortas la pata a una salamandra, le vuelve a salir: depende de un equipo de señales químicas entre nervios y células que aún no se entiende del todo.
  2. 02Una de esas señales es nAG, una proteína secretada que viaja desde los nervios hasta las células madre encargadas de reconstruir la extremidad.
  3. 03Su compañero en la membrana, Prod1, hace de antena: las células solo entran en división cuando nAG encaja en él.
  4. 04En un estudio con 16 ratones, inyectar los genes de nAG y Prod1 en muñones amputados aceleró la regeneración ósea y multiplicó por 21 un marcador de hueso maduro.
  5. 05Que algo así funcione en un ratón no significa que valga para personas: la regeneración completa de una extremidad es otra liga.

Lo que las salamandras hacen y los mamíferos olvidaron

Si le cortas una pata a una salamandra adulta, le crece otra casi igual que la original, con hueso, músculo, nervios y piel en su sitio. En los mamíferos esa capacidad se perdió hace mucho. Conservamos células madre en la médula ósea y en la piel, pero nos falta la señal que las pone a trabajar juntas. Los grupos que estudian regeneración tratan de entender qué pieza química activa ese programa en los anfibios para ver si algún día se puede imitar en personas.

Qué es nAG y cómo actúa

nAG son las siglas de newt Anterior Gradient, proteína del «gradiente anterior» del tritón. La fabrican las células de Schwann, las células que envuelven los nervios como un aislante. Cuando amputas una extremidad, esas células liberan nAG al tejido cercano. La proteína viaja hasta las células del muñón y les dice que empiecen a dividirse. Un trabajo publicado en PLOS ONE describe el mecanismo: nAG se une a un receptor de la superficie celular y dispara una cascada de señales que lleva a las células a proliferar y a fabricar matriz de hueso.

Qué es Prod1 y por qué es tan raro

Prod1 es la otra mitad del sistema. Es una proteína clavada en la membrana de las células del muñón y hace de antena. Cuando nAG encaja en ella, la célula recibe la orden de entrar en división y contribuir al blastema, la masa de células progenitoras que reconstruye la extremidad. Lo curioso es que Prod1 es un gen huérfano, un gen sin parientes cercanos en otros animales. Según un estudio de Nature Communications, solo aparece en salamandras y tritones. Esa es una de las razones por las que copiar el sistema tal cual en mamíferos no es fácil.

Cómo encajan las dos proteínas

Piensa en una llave y una cerradura. nAG es la llave que fabrican los nervios, Prod1 la cerradura que solo está en las células del muñón de la salamandra. Sin Prod1, nAG no tiene a quién abrir. Sin nAG, Prod1 no recibe señal. Las dos hacen falta a la vez para que el blastema se forme y empiece a reconstruir hueso, cartílago y piel en el orden correcto. Lo que 2026 ha empezado a aclarar es cómo se organiza ese blastema por dentro: en lo nuevo sobre la regeneración del ajolote se ve que la pata exige un contacto dorsal-ventral dentro del blastema para activar la señal hedgehog, y que los dedos se rigen por reglas distintas a las de la extremidad completa.

Lo que se vio en ratones

En 2016, un equipo publicó en Plastic and Reconstructive Surgery un experimento con 16 ratones a los que amputaron la punta de una falange, el hueso más pequeño del dedo. A unos les inyectaron los genes de nAG y Prod1 en el muñón; a otros no. Los tratados formaron más hueso nuevo, y un marcador de hueso maduro, una sustancia que solo aparece cuando el hueso está bien mineralizado, se multiplicó por 21 respecto a los controles. Es un dato llamativo, pero hay que leerlo con cuidado: es un experimento en ratón, con un trozo pequeño de dedo, y la regeneración completa de una extremidad es otra liga.

Por qué los nervios son la pieza que falta

Las salamandras no regeneran si antes se les cortan los nervios de la zona. Eso sugiere que la señal nerviosa es imprescindible. En 2016, un trabajo publicado en Development demostró que otra proteína, la neuregulina-1, es esencial para que el ajolote, otro anfibio con gran capacidad de regeneración, reconstruya una pata. Es decir, los nervios no se limitan a llevar corriente: segregan instrucciones químicas. En mamíferos, esa conversación entre nervio y célula del muñón parece rota, y por eso no regeneramos.

Qué se puede hacer hoy si vives con una amputación

Hoy por hoy, regenerar una extremidad con un tratamiento de nAG o Prod1 no es una opción real. Las proteínas son específicas de salamandra, y Prod1 ni siquiera existe fuera de ese grupo de animales. En la práctica clínica, una persona con una amputación traumática en España se atiende en un servicio de cirugía ortopédica y traumatología. Allí se valora el estado del muñón, el dolor (incluido el dolor fantasma, la sensación de que la parte amputada sigue ahí), la rehabilitación con un fisioterapeuta y, si procede, el ajuste de una prótesis. Los recursos para pacientes con pérdida de extremidad incluyen los grupos de apoyo locales y la información recogida por organismos oficiales como MedlinePlus. Antes de tomar decisiones, lo razonable es preguntar al traumatólogo qué opciones hay en tu caso concreto.

La naturaleza reusa mecanismos. A veces los reusa para tareas opuestas a las que parecen hechas. En este medio contamos casos parecidos con otro enfoque: en moscas unas células en proceso de muerte terminan reparando tejido en vez de desaparecer, una decisión celular que normalmente llevaría a la apoptosis, la muerte programada de la célula. Un trabajo posterior señala qué proteína exactamente frena esa muerte celular: una miosina, una proteína que se mueve dentro de la célula, llamada Myo1D, que retiene la caspasa iniciadora, la enzima que pone en marcha la apoptosis, en la membrana. La misma idea reaparece en hueso: la plitidepsina, molécula del mar probada en ratón con osteoporosis simulada, bloquea las células que destruyen hueso sin reconstruirlo. Y en el otro extremo del mismo programa regenerativo, el ajolote casi nunca desarrolla cáncer aun dividiendo tan rápido, lo que sugiere que ese interruptor de «stop» tiene más piezas de las que se han descrito. Y en la misma línea, el secretoma de células periosteas cultivadas en microgravedad iguala al bisfosfonato en ratas con osteoporosis: esta vez, lo que repara el hueso no son las células vivas, sino el secretoma, el conjunto de moléculas que segregan; los bisfosfonatos son los fármacos clásicos contra la osteoporosis, que frenan la pérdida de hueso; y la microgravedad es la condición de ingravidez que se aprovecha en el espacio para cultivar células con fines de investigación.

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Fuentes

7 referencias
  1. [1]
  2. [2]
    Expression of nAG and Prod-1 in Terminal Phalanx Amputation Stumps of Adult Mice · Plastic and Reconstructive Surgery · 2016 · doi.org
  3. [3]
    Neuregulin-1 signaling is essential for nerve-dependent axolotl limb regeneration · Development (Company of Biologists) · 2016 · doi.org
  4. [4]
  5. [5]
    Amputation | Limb Loss | MedlinePlus · NIH / MedlinePlus · medlineplus.gov
  6. [6]
    Mechanism of Action of Secreted Newt Anterior Gradient Protein. · PloS one · 2016 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  7. [7]

Historial de cambios

1

Revisamos el artículo cuando cambia la evidencia. Estos son los cambios de fondo registrados.

  1. Ampliación

    Actualizado con datos nuevos de NIH / MedlinePlus y PloS one.

Preguntas frecuentes

6
¿Por qué a las salamandras les vuelve a salir una pata y a nosotros no?
Porque conservan células madre adultas capaces de reconstruir hueso, músculo, nervios y piel, y porque el sistema nervioso de la salamandra envía señales químicas que esas células necesitan para activarse. Los mamíferos tenemos células madre parecidas en la médula ósea y la piel, pero la señal de los nervios y la capacidad de organizar un muñón completo se perdió en el camino evolutivo.
¿Qué son exactamente nAG y Prod1?
nAG (del inglés newt Anterior Gradient) es una proteína secretada por las células de Schwann, las que envuelven los nervios. Prod1 es una proteína de membrana que solo existe en salamandras y tritones: hace de receptor para nAG en la superficie de las células del muñón. Cuando encajan, las células reciben la orden de dividirse y forman el blastema, la masa de progenitoras que reconstruye la extremidad.
¿Han probado esto en mamíferos?
Sí, en un experimento publicado en Plastic and Reconstructive Surgery en 2016: 16 ratones con la punta de un dedo amputada recibieron inyecciones de los genes de nAG y Prod1. Los animales tratados fabricaron más hueso nuevo y más maduro que los controles, con un aumento de 21 veces en un marcador de formación ósea.
¿Significa que vamos a regenerar brazos o piernas?
No. Que una señal concreta funcione en un ratón con un trozo pequeño de falange no quiere decir que regeneremos una extremidad entera. Faltan células madre adecuadas, piel, nervios y un patrón espacial que diga a cada célula dónde colocarse. Es un paso, no la cura.
¿Hay algo parecido aprobado para personas?
No. nAG y Prod1 son proteínas específicas de salamandra; Prod1 ni siquiera existe fuera de ese grupo de animales. Hoy la regeneración ósea en personas se apoya en injertos, en sustitutos sintéticos y, en casos muy concretos, en terapias con células madre de la médula ósea. Ninguno de esos productos es nAG ni Prod1.
¿Qué hago si tengo una amputación o acabo de sufrir una?
Lo primero es atenderte en un servicio de cirugía ortopédica y traumatología. Allí valoran el estado del muñón, el dolor (incluido el llamado dolor fantasma, la sensación de que la parte amputada sigue ahí), la rehabilitación con un fisioterapeuta y, si procede, el ajuste de una prótesis. Recursos oficiales como los del MedlinePlus del NIH estadounidense reúnen información básica sobre vida tras una amputación, útil para preparar la conversación con tu médico. Antes de tomar decisiones, pregunta a tu traumatólogo qué opciones hay en tu caso concreto.

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