Pregunta realizada en el curso de 2º de ESO en el Instituto de Educación Secundaria Miguel de Unamuno, en Gasteiz (Álava)
Cada día, millones de células de tu cuerpo mueren. Pero no te preocupes, forma parte del ciclo biológico normal: un proceso que llamamos regeneración garantiza un suministro continuo de células de reemplazo para mantener todos tus tejidos y órganos en óptimas condiciones. Es más, si el tejido sufre una herida, enfermedad o lesión, este mismo mecanismo acude al rescate para "reparar" el daño.
Aunque parezca sencillo, es algo sumamente complejo.
Dos formas de regeneración
Cuando el tejido es reemplazado por nuevas células idénticas a las originales, entonces hablamos de regeneración, que puede ocurrir de dos maneras:
A través de la división por mitosis y citocinesis de células diferenciadas -es decir, especializadas, como las del hígado- que reemplazan a sus compañeras antiguas o dañadas.
Gracias a la acción de las células madre adultas, se forman un tipo de células "comodines" que no están totalmente especializadas y mantienen la capacidad de dividirse durante toda la vida del organismo. Mientras que algunas de sus células "hijas" se convierten en diferentes tipos de células, otras se dedican a la autorrenovación.
¿Y qué pasa si el tejido no se puede regenerar por completo? El cuerpo forma entonces una cicatriz, compuesta principalmente por fibras de colágeno, la proteína más abundante del cuerpo. Esto sucede cuando la lesión es demasiado extensa o el tejido tiene una capacidad regenerativa limitada. Una cicatriz cierra y protege la zona dañada, aunque no se recupera por completo la estructura original.
Cada órgano, a su estilo
Diferentes órganos y tejidos del cuerpo humano pueden regenerarse, pero cada uno lo hace a un ritmo diferente y con diferente eficiencia, dependiendo de si sus células diferenciadas pueden dividirse, depender de células madre o combinar ambas estrategias.
Por ejemplo, las células del hígado en el hígado tienen la capacidad de replicarse. Gracias a ello, este órgano puede recuperarse por completo aunque le quitemos… ¡hasta dos tercios de su masa! Algo similar ocurre en el páncreas, donde una población de células que producen insulina (la hormona encargada de regular los niveles de azúcar en sangre) puede expandirse y renovarse mediante una simple división.
En otros tejidos, la capacidad de autorrenovarse depende de la presencia de células madre adultas en proliferación y diferenciación. Este es el caso de la piel, cuya capa externa, la epidermis, se renueva aproximadamente cada mes gracias a las células madre situadas en la capa más profunda. Sus crías suben a la superficie, diferenciándose a medida que avanzan y permitiendo que las heridas sanen rápidamente sin dejar rastro.
Un caso interesante es el de la nariz, el oído y el ojo, órganos complejos donde las células sensoriales se encargan de captar señales del exterior y transmitirlas al sistema nervioso, pero que no tienen capacidad de regenerarse.
Así, las células sensoriales olfativas, auténticas neuronas, sobreviven sólo uno o dos meses y se renuevan constantemente gracias a las células madre. Por el contrario, las células ciliadas auditivas y las células fotorreceptoras de los ojos deben durar toda la vida. Si son destruidos por enfermedades, exposición a sustancias tóxicas, ruido excesivo o, por ejemplo, un rayo láser mal dirigido, no se regeneran. Por tanto, la pérdida de audición o visión es irreversible.
La célula madre que crea todas las demás
La sangre es otro caso interesante de regeneración impulsada por células madre. De hecho, todos los tipos de células sanguíneas (eritrocitos o glóbulos rojos, linfocitos, granulocitos y macrófagos) se originan a partir de una única célula madre común. En los adultos, estos progenitores, llamados hematopoyéticos, se encuentran principalmente en la médula ósea roja. Los glóbulos rojos, por ejemplo, se reemplazan cada 120 días.
También es prominente el revestimiento o epitelio del intestino delgado. Sus células madre se multiplican y diferencian en los cuatro tipos de células epiteliales existentes más rápido que cualquier otro tejido del cuerpo: es capaz de regenerar el epitelio dañado por ácidos y enzimas digestivas en apenas unos días.
Y aunque durante mucho tiempo se creyó que el sistema nervioso central de los mamíferos adultos carecía de células madre y tenía una capacidad de autorreparación muy limitada, hoy sabemos que existen células madre capaces de generar neuronas y células gliales. En determinadas regiones del cerebro, constantemente se producen nuevas neuronas para reemplazar las que mueren.
¿Qué sucede en otros tejidos y órganos?
Ahora veremos cómo funciona la regeneración muscular, que tiene sus propias peculiaridades. Cada fibra del músculo esquelético (la que permite moverse) está formada por la unión de muchas células, llamada "sincitio". Durante el desarrollo, los mioblastos (células precursoras del músculo) se multiplican y fusionan para formar estas fibras. Y cuando lo hagan, ya no podrán dividirse.
¿Y qué pasa si el músculo sufre daño? A continuación, entra en acción un pequeño grupo de mioblastos "dormidos": las células satélite. Cuando un músculo se lesiona, estas células se activan, se dividen nuevamente y se unen para reemplazar las fibras dañadas. Sin embargo, su cantidad es limitada, lo que también marca el límite de la capacidad regenerativa del músculo.
Hay una excepción a esa capacidad reparadora: el músculo cardíaco, que no tiene células satélite. Por eso no se regenera después de un infarto; Sólo se puede reparar formando una cicatriz.
Por último, cabe destacar el papel de los fibroblastos. Cuando el tejido se lesiona, estas células se multiplican, viajan hasta la herida y producen grandes cantidades de colágeno, lo que ayuda a aislar y reparar el área dañada. Son células muy versátiles, con una asombrosa capacidad para convertirse en condrocitos (las que forman el cartílago), osteocitos (componentes del hueso), adipocitos (células grasas) y células de músculo liso. Todavía no sabemos cómo pueden hacerlo.
Regeneración: el arte oculto de renovar el cuerpo
Aunque todas las células comparten el mismo genoma, pueden ser muy diferentes entre sí: existen más de 200 tipos en el cuerpo humano. Estas células se organizan para formar tejidos y órganos que juntos realizan las funciones que nos mantienen vivos.
La regeneración es un proceso biológico fascinante y esencial que permite a los organismos curarse, restaurarse y continuar funcionando frente al desgaste diario, las lesiones y las enfermedades. Comprender estos mecanismos no sólo revela las extraordinarias capacidades del cuerpo humano, sino que también abre la puerta a imaginar nuevas formas de reparar, sanar y transformar nuestros tejidos.
La naturaleza creó este poder de renovación, pero quizás nuevos descubrimientos nos permitan mejorarlo en el futuro.
El Departamento de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco colabora en la sección The Conversation Junior.
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