How do animals regrow their limbs? And why can't humans do it? - Jessica Whited

Traductor: Sebastian Betti

For some animals, losing a limb is a decidedly permanent affair.

Para algunos animales, perder una extremidad es algo permanente.

But for salamanders, particularly axolotls,

Pero para las salamandras, particularmente los axolotes,

amputation is just a temporary affliction.

la amputación es solo una aflicción temporal.

Not only can they grow back entire limbs in as little as six weeks,

No solo pueden regenerar extremidades enteras en tan solo seis semanas,

they can also regenerate heart and even brain tissue.

sino que también pueden regenerar tejido del corazón e incluso del cerebro.

So how does this astonishing adaptation work?

Entonces, ¿cómo funciona esta asombrosa adaptación?

Regardless of regeneration,

Independientemente de la regeneración,

every limbed creature had to grow their arms and legs at some point.

cada criatura desarrolló extremidades, brazos y piernas, en algún momento.

And whether that process starts in the womb or the world,

Y ya sea que ese proceso comience en el útero o en el mundo,

it almost always begins with little bumps called limb buds.

casi siempre comienza con pequeños bultos llamados yemas de extremidades.

These buds are full of progenitor cells—

Estas yemas están llenas de células progenitoras...

a cornucopia of cell types that can differentiate into various tissues,

una cornucopia de tipos celulares que pueden diferenciarse en varios tejidos,

including muscles, cartilage, ligaments, and tendons.

incluyendo músculos, cartílago, ligamentos y tendones.

Some of these progenitors are stem cells,

Algunas de estas progenitoras son células madre,

capable of developing into a range of specialized cells and tissues,

capaces de desarrollarse en una variedad de células y tejidos especializados,

while others are merely derived from stem cells.

mientras que otras son simplemente derivadas de células madre.

But in either case, the progenitors differentiate and multiply rapidly

Pero en ambos casos, los progenitores se diferencian y multiplican rápidamente

as the limb bud develops.

conforme la yema de la extremidad se desarrolla.

Nerves grow into the limb from nearby cell bodies

Los nervios crecen hacia la extremidad desde los cuerpos celulares cercanos

and a network of blood vessels form which fuel the process with oxygen.

y se forma una red de vasos sanguíneos que alimenta el proceso con oxígeno.

Eventually, that tiny bud grows into a full infant limb.

Esa yema se convierte en una extremidad infantil completa.

Most salamanders, including axolotls, develop their limbs in the same way.

La mayoría de las salamandras, como los axolotes,

desarrollan sus extremidades igual.

But unlike other animals, they can also start this process all over again

Pero a diferencia de otros animales, pueden reiniciar este proceso.

if they need to.

si lo necesitan.

When salamanders lose a limb,

Cuando las salamandras pierden una extremidad,

surrounding skin cells quickly surge across the wound’s surface.

Las células de la piel cubren rápidamente la herida.

This new layer of skin is called the wound epidermis,

Esta nueva capa de piel se llama la epidermis de la herida,

and once established, it signals cells in the underlying limb stump

Y una vez establecida, señala a las células del muñón

to undergo something called dedifferentiation.

que deben pasar por algo llamado dediferenciación.

This process reverts nearby cells from fully developed limb tissues

Este proceso revierte las células de tejidos de extremidad desarrollados

back into earlier, less specialized progenitor cells.

de vuelta a células progenitoras más tempranas y menos especializadas.

At the same time, the peripheral nervous system fires up stem cells

Al mismo tiempo, el sistema nervioso periférico activa células madre

throughout the salamander’s body.

en todo el cuerpo de la salamandra.

This would be impossible for most multicellular organisms,

Esto sería imposible para la mayoría de los organismos multicelulares,

whose stem cells typically lose their regenerative capacity with age.

cuyas células madre típicamente pierden su capacidad regenerativa con la edad.

But when salamander stem cells near the injury get the right signal,

Cuando las células madre cercanas a la lesión reciben la señal,

they reactivate and start multiplying.

se reactivan y comienzan a multiplicarse.

Researchers don’t know what ratio of stem cells

Los investigadores no saben qué proporción de células madre

and dedifferentiated progenitor cells regeneration requires.

y células progenitoras dediferenciadas requiere la regeneración.

But we do know these cells come together

Pero sabemos que estas células se combinan

to form the most important part of the process: the blastema.

para formar la parte más importante del proceso: el blastema.

This structure is almost identical to a limb bud—

Esta estructura es casi idéntica a una yema de extremidad...

the primary difference is that it’s made of recycled, repurposed cells,

la principal diferencia es que

está hecha de células recicladas y reutilizadas,

and potentially reserved cells, rather than completely new ones.

y potencialmente células reservadas, en lugar de completamente nuevas.

Más allá de eso, los blastemas y las yemas de extremidades tienen la misma misión:

Beyond that, blastemas and limb buds have the same mission:

to make thousands of new cells and organize them

hacer miles de nuevas células y organizarlas

into the muscle, bone, skin, and nerve tissue

en los tejidos de músculo, hueso, piel y nervios

required for a functional limb.

necesarios para una extremidad funcional.

As this process unfolds, nerves and blood vessels spanning the injury site

Conforme avanza, los nervios y vasos sanguíneos en el sitio de la lesión

transmit nutrition and oxygen.

transmiten nutrientes y oxígeno.

Over several weeks, the stump will steadily grow

Durante varias semanas, el muñón crecerá constantemente

a miniature limb with translucent skin.

una extremidad en miniatura con piel translúcida.

And when the process is complete,

Y cuando el proceso esté completo,

not only will the limb match the rest of the salamander,

no solo la extremidad coincidirá con el resto de la salamandra,

there won't even be a scar.

sino que ni siquiera habrá una cicatriz.

The relationship between scarring and regeneration

La relación entre cicatrización y regeneración

is just one of this processes’ many mysteries.

es solo uno de los muchos misterios de este proceso.

Scientists are still tracking salamander cells on the molecular level

Los científicos rastrean las células de salamandra a nivel molecular

to determine how they revert from a mature stage into a regenerative one.

para determinar cómo revierten de una etapa madura a una regenerativa.

Y la investigación sobre el trasplante de células de blastema investiga

And research into transplanting blastema cells investigates

how other animals might replicate this reconstructive wizardry.

cómo otros animales podrían replicar esta magia reconstructiva.

We also don’t understand how salamanders’ bodies know

Tampoco entendemos cómo los cuerpos de las salamandras saben

what part of the limb has been lost or how much needs to be regrown.

qué parte de la extremidad se ha perdido o cuánto necesita ser regenerado.

One theory is that blastema cells have a form of positional memory,

Una teoría es que las células de blastema tienen una forma de memoria posicional,

allowing them to determine how much to grow in relation to one another.

lo que les permite determinar cuánto crecer en relación entre sí.

And it’s equally important to understand how these limbs know when to stop growing

Y es importante entender cómo estas extremidades saben cuándo dejar de crecer

to prevent overdevelopment, like in cancerous tumors.

para prevenir el sobredesarrollo, como en tumores cancerosos.

But one of regenerations essential ingredients doesn’t belong solely

Uno de los ingredientes esenciales de la regeneración no es exclusivo

to salamanders: the blastema.

a las salamandras: el blastema.

Deer antlers use a similar healing tissue to regenerate each year,

Los cuernos de los ciervos regeneran tejido similar cada año

even though their skin scars like ours.

aunque su piel cicatriza como la nuestra.

Spiny mice can also restore skin, hair, and some other appendages scar-free.

Los ratones espinosos restauran piel, pelo y apéndices sin cicatrices.

And even humans can regenerate the tips of our fingers and toes

E incluso los humanos pueden regenerar las puntas de nuestros dedos y pies

in a surprisingly similar manner.

de una manera sorprendentemente similar.

We still don’t know whether this ability is tied

Todavía no sabemos si esta capacidad está relacionada

to our shared ancestry with salamanders

con nuestro ancestro compartido con las salamandras

or fueled by distinct biological mechanisms.

o si es impulsada por mecanismos biológicos distintos.

But with time and research,

Pero con el tiempo y la investigación,

who knows what evolutionary knowledge we might grow back.

quién sabe qué conocimiento evolutivo podríamos recuperar.