PUBLICADO EN 'JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY'
Investigadores del Ramón y Cajal desarrollan un nuevo procedimiento de regeneración cutánea
JANO.es · 16 octubre 2015 12:06
El estudio muestra cómo la producción transitoria y limitada de especies reactivas de oxígeno en un tejido de un organismo vivo, tiene un potente efecto estimulador y es capaz de activar las células madre del tejido.
Investigadores del Grupo de Dermatología Experimental y Biología Cutánea del Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria -IRYCIS- del Hospital Universitario Ramón y Cajal desarrollan un nuevo procedimiento de regeneración cutánea.
Según ha señalado el centro en un comunicado, el trabajo muestra cómo la producción transitoria y limitada de especies reactivas de oxígeno en un tejido de un organismo vivo, en este caso la piel del ratón, tiene un potente efecto estimulador y es capaz de activar las células madre del tejido, promoviendo la regeneración del mismo. El estudio, coordinado por el investigador Jesús Espada, ha sido publicado en la revista Journal of Investigative Dermatology, perteneciente al grupo Nature.
Las especies reactivas de oxígeno -ROS- son tremendamente tóxicas, de modo que las células de los organismos aeróbicos han desarrollado múltiples mecanismos para eliminarlas eficazmente. Sin embargo, el daño biológico que producen se acumula progresivamente en los tejidos.
Tomando como base estas observaciones, los investigadores se plantearon demostrar que una producción endógena de especies reactivas de oxígeno en un organismo vivo podía tener efectos fisiológicos estimuladores y reguladores, y no simplemente una respuesta defensiva en el tejido.
En primer lugar, desarrollaron una tecnología que permite activar transitoriamente la producción endógena de pequeñas cantidades de ROS en células en cultivo. Este procedimiento se basa en la administración de precursores de Protoporfirina IX -PpIX- a los cultivos celulares. La PpIX es un compuesto que puede ser sintetizado de forma natural por la mayoría de las células del organismo en los mamíferos.
Es, además, una molécula fotosensible capaz de producir especies reactivas de oxígeno a partir del oxígeno intracelular cuando es iluminada con luz de una longitud de onda adecuada, en este caso, luz roja, biológicamente inocua pero de alta penetrancia en la materia orgánica.
La acumulación de los precursores en las células tiene como consecuencia un pico en la síntesis de PpIX que, al ser iluminada con luz roja, induce la generación transitoria de ROS. La adaptación de este procedimiento a la piel del ratón aplicando los precursores tópicamente en forma de crema en regiones específicas del tejido y posterior irradiación del animal en la zona deseada obtuvo resultados sorprendentes.
Por un lado, estos resultados han permitido demostrar por primera vez que activar de forma transitoria una producción de ROS en el tejido activa la proliferación de las células madre de la piel y los programas homeostáticos de regeneración tisular. Como consecuencia, es posible utilizar la producción transitoria de ROS para acelerar de forma espectacular el crecimiento del pelo o el proceso de cicatrización de quemaduras.
Por otro, se ha abierto la posibilidad de aplicar este procedimiento en la práctica clínica rutinaria para el tratamiento eficaz y barato de patologías y lesiones cutáneas que tienen una alta incidencia en la población, como las ulceras crónicas en personas mayores y diabéticas, las heridas quirúrgicas, las quemaduras extensas o las alopecias. En breve, se prevé comenzar ensayos de prueba de concepto en voluntarios para trasladar los resultados obtenidos en ratón a la piel humana.
Según ha señalado el centro en un comunicado, el trabajo muestra cómo la producción transitoria y limitada de especies reactivas de oxígeno en un tejido de un organismo vivo, en este caso la piel del ratón, tiene un potente efecto estimulador y es capaz de activar las células madre del tejido, promoviendo la regeneración del mismo. El estudio, coordinado por el investigador Jesús Espada, ha sido publicado en la revista Journal of Investigative Dermatology, perteneciente al grupo Nature.
Las especies reactivas de oxígeno -ROS- son tremendamente tóxicas, de modo que las células de los organismos aeróbicos han desarrollado múltiples mecanismos para eliminarlas eficazmente. Sin embargo, el daño biológico que producen se acumula progresivamente en los tejidos.
Tomando como base estas observaciones, los investigadores se plantearon demostrar que una producción endógena de especies reactivas de oxígeno en un organismo vivo podía tener efectos fisiológicos estimuladores y reguladores, y no simplemente una respuesta defensiva en el tejido.
En primer lugar, desarrollaron una tecnología que permite activar transitoriamente la producción endógena de pequeñas cantidades de ROS en células en cultivo. Este procedimiento se basa en la administración de precursores de Protoporfirina IX -PpIX- a los cultivos celulares. La PpIX es un compuesto que puede ser sintetizado de forma natural por la mayoría de las células del organismo en los mamíferos.
Es, además, una molécula fotosensible capaz de producir especies reactivas de oxígeno a partir del oxígeno intracelular cuando es iluminada con luz de una longitud de onda adecuada, en este caso, luz roja, biológicamente inocua pero de alta penetrancia en la materia orgánica.
La acumulación de los precursores en las células tiene como consecuencia un pico en la síntesis de PpIX que, al ser iluminada con luz roja, induce la generación transitoria de ROS. La adaptación de este procedimiento a la piel del ratón aplicando los precursores tópicamente en forma de crema en regiones específicas del tejido y posterior irradiación del animal en la zona deseada obtuvo resultados sorprendentes.
Por un lado, estos resultados han permitido demostrar por primera vez que activar de forma transitoria una producción de ROS en el tejido activa la proliferación de las células madre de la piel y los programas homeostáticos de regeneración tisular. Como consecuencia, es posible utilizar la producción transitoria de ROS para acelerar de forma espectacular el crecimiento del pelo o el proceso de cicatrización de quemaduras.
Por otro, se ha abierto la posibilidad de aplicar este procedimiento en la práctica clínica rutinaria para el tratamiento eficaz y barato de patologías y lesiones cutáneas que tienen una alta incidencia en la población, como las ulceras crónicas en personas mayores y diabéticas, las heridas quirúrgicas, las quemaduras extensas o las alopecias. En breve, se prevé comenzar ensayos de prueba de concepto en voluntarios para trasladar los resultados obtenidos en ratón a la piel humana.
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