Científicos catalanes descubren cómo activar la regeneración del hígado

La capacidad de regenerarse que tiene el hígado lo convierten en uno de los órganos más sorprendentes del cuerpo de los mamíferos, ya que puede recuperar tanto su tamaño, como sus funciones, tras una lesión o cirugía. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Barcelona1 ha logrado identificar las regiones del ADN que desencadenan esta capacidad regenerativa.

El estudio se ha publicado en Cell Genomics2 y revela un detallado mapa de las interacciones entre los elementos reguladores del genoma y los genes involucrados en la regeneración hepática. Este avance permite comprender mejor los mecanismos que controlan este proceso y podría allanar el camino para futuras aplicaciones en medicina regenerativa.

Para realizar su investigación, el equipo utilizó modelos de regeneración en ratones sometidos a una resección parcial del hígado, en los que estudiaron cómo cambia la estructura de la cromatina —el complejo que organiza el ADN en el núcleo celular— durante este proceso, ya que estos cambios influyen en qué genes se activan o silencian. 

"La resección o hepatectomía parcial es una práctica clínica habitual, tanto en la extirpación de tumores hepáticos como en trasplantes de donante vivo, donde parte del hígado se trasplanta a un paciente con disfunción hepática, por lo que entender cómo funciona este proceso puede ayudar a diseñar estrategias que optimicen su respuesta", ha explicado la catedrática Montserrat Corominas, que ha coordinado la investigación, en una nota publicada por la universidad. 

Similitudes con el desarrollo del hígado durante la fase embrionaria

Los investigadores también encontraron que muchos de los elementos que regulan la regeneración se activan de forma similar a los que intervienen en el desarrollo del hígado durante la etapa embrionaria. Gracias al análisis de múltiples datos genómicos, pudieron detectar que durante la regeneración se reutilizan potenciadores embrionarios —segmentos del ADN que activan genes— junto a otros específicos del proceso regenerativo. Estos elementos estimulan la proliferación de los hepatocitos, las células más abundantes del hígado.

Al mismo tiempo, se observó que durante la regeneración se suprimen ciertos potenciadores responsables de funciones metabólicas del órgano, como el metabolismo de lípidos. "Esto revela que la regeneración es un proceso altamente regulado en el que se establece una relación inversa: se priorizan estos programas de proliferación mientras que se inhiben temporalmente procesos metabólicos de gran demanda energética, como la síntesis de ácidos biliares y retinoles", subraya Palmira Llorens-Giralt, primera autora del artículo que ha liderado el estudio. 

"Este conocimiento permite sentar las bases para futuros avances médicos y, eventualmente, traducirse en intervenciones terapéuticas concretas, como fármacos que activen potenciadores específicos o que modulen la respuesta regenerativa"

Uno de los logros clave del estudio es haber elaborado un mapa genómico completo que muestra cómo interactúan potenciadores y genes durante la regeneración. Esta herramienta podría ser de gran utilidad para investigaciones futuras con el objetivo de manipular estos elementos con fines terapéuticos.

Aunque se trata de un trabajo de ciencia básica, sin una aplicación clínica inmediata, los autores subrayan su potencial a largo plazo en el campo de la medicina regenerativa. "Este conocimiento profundo es el que permite sentar las bases para futuros avances médicos y, eventualmente, traducirse en intervenciones terapéuticas concretas, como fármacos que activen potenciadores específicos o que modulen la respuesta regenerativa. Así pues, estudios como este pueden actuar como un puente hacia la medicina regenerativa traslacional", concluyen los investigadores.  

Además, identificaron factores de transcripción —proteínas que controlan la expresión génica— que participan en distintas fases del proceso. En los primeros momentos, los complejos AP-1 y ATF3 parecen encargarse de poner en marcha los genes necesarios para que los hepatocitos empiecen a dividirse. Más adelante, toma el relevo el factor NRF2, que regula la siguiente fase de la respuesta regenerativa.

Fuente: Universidad de Barcelona