Será que os seres humanos poderiam alguma vez regenerar um membro?

Se se cortar a perna de uma salamandra, ela volta a crescer. Os seres humanos, no entanto, não conseguem gerir o truque. As razões estão longe de ser simples, e até certo ponto ainda são um pouco misteriosas.

“Regeneramos realmente muito bem; a nossa epiderme, por exemplo”, disse David Gardiner, professor de desenvolvimento e biologia celular na Universidade da Califórnia, Irvine, ao Live Science, referindo-se à camada superior da pele. “O nosso revestimento intestinal, podemos regenerar bocados e pedaços”. Mas não regeneramos estas estruturas mais complexas”

Gardiner estudou a regeneração de salamandra durante décadas, procurando o mecanismo subjacente da superpotência. A regeneração humana, disse ele, é provável que ainda esteja no futuro, mas não muito longe – é possível que um dos seus actuais estudantes de pós-graduação ou investigadores de pós-doutoramento a rache, e a regeneração dos membros fará parte do kit de ferramentas médicas.

Isso porque, em teoria, a regeneração de um membro humano deve ser possível. Na pele, por exemplo, se os cortes não forem profundos, não haverá cicatrizes devido ao processo de cicatrização que regenera as células da pele. Também é possível aos humanos regenerar as próprias pontas dos dedos se as células sob as unhas ainda estiverem intactas. Os ossos irão tricotar se juntar novamente as peças, digamos, com um parafuso ou um molde. Os fígados humanos também podem crescer para preencher o espaço e reconstruir alguma da estrutura que foi danificada.

Cultivar um membro inteiro

Mas a regeneração dos membros (do tipo que as salamandras fazem) é mais do que apenas substituir o tecido. Para um membro se regenerar, é necessário osso, músculo, vasos sanguíneos e nervos. Existem células estaminais adultas, uma espécie de célula indiferenciada que pode tornar-se especializada, que regenera músculo, mas que parece não se activar. “É possível regenerar vasos sanguíneos e até nervos”, disse Gardiner. “Mas o braço inteiro não pode.”

Stéphane Roy, director do laboratório de regeneração de tecidos em vertebrados da Universidade de Montreal, observou que a pele, o fígado e os ossos não regeneram no mesmo sentido que as salamandras o fazem.

“Os humanos só podem substituir a camada superficial da pele, (que é, de facto, um processo contínuo referido como homeostase)”, disse ele num e-mail. “A maior parte do pó de uma casa são células mortas da pele que perdemos”

“O fígado também é bastante diferente da regeneração dos membros em salamandras”, disse Roy. “A regeneração do fígado é realmente uma hiperplasia compensatória, o que significa que o que sobra vai crescer em tamanho para compensar o que se perde”. Assim, o tecido hepático que lá se encontra crescerá mais, mas se todo o fígado se perder, não poderá regenerar.

“O que se perdeu não voltará a crescer, e portanto não se pode reamputificar o fígado, ao contrário dos membros de uma salamandra, que podem ser amputados várias vezes e cada vez que um novo membro se regenera”.

Os humanos têm a capacidade de regenerar

Gardiner, no entanto, disse que os humanos constroem sistemas de órgãos inteiros no útero; a partir de apenas alguma informação genética, um embrião humano desenvolve-se para uma pessoa completa em nove meses. Portanto, existe uma capacidade limitada de regenerar coisas, e isso faz sentido em termos evolutivos – os humanos têm de ser capazes de curar, disse ele.

Além disso, a maquinaria genética subjacente num humano e numa salamandra não é assim tão diferente, embora o nosso último antepassado comum tenha divergido durante o período Devoniano, há cerca de 360 milhões de anos. “Não há genes especiais para a regeneração”, disse Gardiner. “Há estes passos que eles passam e pelo menos um desses passos não funciona nos humanos”

Para rebrotar um membro, as células precisam de saber onde estão – estão na ponta de um membro pelos dedos, ou estão na articulação do cotovelo? – e precisam de construir as estruturas certas, na ordem certa. Os salamandras têm certos genes que estão “desligados” nos humanos, disse Gardiner. Talvez esses genes permitam a regeneração, ou pelo menos ajudem a controlar o processo. Algo no passado evolutivo dos humanos foi seleccionado contra expressar esses genes da forma como as salamandras o fazem. Ninguém sabe o que foi isso, disse ele.

Em 2013, um cientista australiano, James Godwin, na Universidade de Monash, poderá ter resolvido parte desse mistério. Ele descobriu que as células, chamadas macrófagos, parecem impedir a acumulação de tecido cicatrizado nas salamandras. Os macrófagos existem em outros animais, incluindo humanos, e fazem parte do sistema imunitário. A sua função é parar as infecções e causar inflamação, que é o sinal para o resto do corpo de que é necessário reparar. Os salamandras sem macrófagos não conseguiram regenerar os seus membros, e em vez disso formaram cicatrizes.

p>Gardiner disse que o trabalho de Godwin era um passo para compreender a regeneração dos membros. Normalmente, as salamandras não desenvolvem qualquer tecido cicatricial. Quando um ser humano rasga um músculo ou recebe um corte profundo, danificando o tecido conjuntivo, o tecido cicatricial forma-se. Este tecido cicatricial não oferece a mesma funcionalidade que o material original.

“Se eu conseguisse levar uma salamandra a cicatriz que seria realmente alguma coisa”, disse Gardiner, porque isso iria lançar luz sobre o mecanismo que torna os humanos incapazes de regenerar um membro ou órgão. Assim, os macrófagos podem fazer parte da história, mas não todos.

Neotonia e regeneração de membros

A capacidade de “permanecer jovem” pode acrescentar outra visão do mistério da regeneração de membros. As salamandras mexicanas, chamadas axolotls, ou Ambystoma mexicanum, são neoténicas, o que significa que mantêm características juvenis na idade adulta. É por isso que as axolotls retêm as guelras à medida que amadurecem, enquanto outras espécies de salamandra não.

Humans também possuem neotenia, razão pela qual os adultos se parecem mais com os nossos bebés do que com outros primatas, e porque levamos mais tempo a amadurecer do que, digamos, os chimpanzés. Há alguma ligação, talvez, com o neoteny e a regeneração. Gardiner observa que os mais jovens parecem mais capazes de curar do que os mais velhos.

Além disso, investigadores da Faculdade de Medicina de Harvard descobriram que um gene chamado Lin28a, que é activo em animais imaturos (e humanos), mas que se desliga com a maturidade, tem uma mão que permite aos ratos regenerar os tecidos – ou pelo menos re-criar as pontas dos dedos dos pés e das orelhas. Quando os animais tinham mais de 5 semanas de idade, não eram capazes de regenerar essas partes, mesmo quando a função Lin28a era estimulada. Lin28a faz parte do sistema de controlo do metabolismo do animal – quando estimulado, pode fazer com que um animal gere mais energia, como se fosse mais jovem.

Mas a natureza exacta da ligação ainda não foi compreendida. Enquanto todas as salamandras podem regenerar membros, apenas as axolotls são neoténicas, observou Roy.

As salamandras, especialmente as axolotls, podem recrutar células estaminais para começar a regenerar membros, e os tipos de células que reagem a um local de ferida também parecem ligados ao facto de os membros poderem voltar a crescer. Gardiner conseguiu que as salamandras crescessem membros extra estimulando o crescimento de células nervosas num local de ferida.

“Pode ter a ver com uma forte resposta imunitária, ou a libertação específica de alguns factores de crescimento, ou uma combinação de ambos. Pode ser em parte uma questão de biofísica: Os membros da salamandra são muito mais pequenos do que os humanos; contudo, as rãs não conseguem regenerar os seus membros, pelo que pode não ser apenas uma questão de tamanho”, disse Roy.

Este mistério permanece um – pelo menos por agora.

Artigo original em Live Science.