Por que alguns animais conseguem regenerar seus membros, mas os humanos não?

Para alguns animais, perder um membro é algo decididamente permanente. Mas para salamandras, particularmente axolotes, a amputação é apenas uma aflição temporária. Elas não só conseguem regenerar membros inteiros em apenas seis semanas, como também podem regenerar o coração e até mesmo o tecido cerebral. Então, como funciona essa adaptação surpreendente? Independentemente da regeneração, toda criatura com membros teve que desenvolver braços e pernas em algum momento. E se esse processo começa no útero ou no mundo, quase sempre começa com pequenas saliências chamadas brotos de membros.

Esses brotos são cheios de células progenitoras, uma cornucópia de tipos de células que podem se diferenciar em vários tecidos, incluindo músculos, cartilagens, ligamentos e tendões. Alguns desses progenitores são células-tronco, capazes de se desenvolver em uma variedade de células e tecidos especializados, enquanto outros são meramente derivados de células-tronco.

No entanto, em ambos os casos, os progenitores se diferenciam e se multiplicam rapidamente conforme o broto do membro se desenvolve. Os nervos crescem no membro a partir de corpos celulares próximos e uma rede de vasos sanguíneos se forma, o que alimenta o processo com oxigênio. Eventualmente, esse pequeno broto cresce e se torna um membro infantil completo. A maioria das salamandras, incluindo axolotes, desenvolve seus membros da mesma maneira.

Mas, diferentemente de outros animais, elas também podem começar esse processo novamente se precisarem. Quando as salamandras perdem um membro, as células da pele ao redor rapidamente surgem na superfície da ferida. Essa nova camada de pele é chamada de epiderme da ferida e, uma vez estabelecida, sinaliza às células no coto do membro subjacente para passar por algo chamado desdiferenciação.

Esse processo reverte células próximas de tecidos de membros totalmente desenvolvidos de volta para células progenitoras anteriores e menos especializadas. Ao mesmo tempo, o sistema nervoso periférico dispara células-tronco por todo o corpo da salamandra. Isso seria impossível para a maioria dos organismos multicelulares, cujas células-tronco normalmente perdem sua capacidade regenerativa com a idade.

Mas quando as células-tronco da salamandra perto da lesão recebem o sinal certo, elas se reativam e começam a se multiplicar. Os pesquisadores não sabem qual a proporção de células-tronco e células progenitoras desdiferenciadas que a regeneração requer. Mas sabemos que essas células se juntam para formar a parte mais importante do processo: o blastema.

Essa estrutura é quase idêntica a um broto de membro, a principal diferença é que ela é feita de células recicladas, reaproveitadas e células potencialmente reservadas, em vez de células completamente novas. Além disso, os blastemas e os brotos de membro têm a mesma missão: fazer milhares de novas células e organizá-las em músculos, ossos, pele e tecido nervoso necessários para um membro funcional.

À medida que esse processo se desenrola, os nervos e os vasos sanguíneos que atravessam o local da lesão transmitem nutrição e oxigênio. Ao longo de várias semanas, o coto desenvolverá gradualmente um membro em miniatura com pele translúcida. E quando o processo estiver completo, o membro não só combinará com o resto da salamandra, como nem mesmo haverá uma cicatriz.

A relação entre cicatrização e regeneração é apenas um dos muitos mistérios desse processo. Cientistas ainda estão rastreando células de salamandra no nível molecular para determinar como elas revertem de um estágio maduro para um regenerativo. E pesquisas sobre transplante de células de blastema investigam como outros animais podem replicar essa magia reconstrutiva.

Também não entendemos como os corpos das salamandras sabem qual parte do membro foi perdida ou quanto precisa ser regenerado. Uma teoria é que as células de blastema têm uma forma de memória posicional, permitindo que determinem o quanto crescer em relação umas às outras. E é igualmente importante entender como esses membros sabem quando parar de crescer para evitar o superdesenvolvimento, como em tumores cancerígenos.

Mas um dos ingredientes essenciais da regeneração não pertence somente às salamandras: o blastema. Os chifres de veado usam um tecido de cura semelhante para se regenerar a cada ano, embora sua pele tenha cicatrizes como as nossas. Os camundongos espinhosos também podem restaurar a pele, os pelos e alguns outros apêndices sem cicatrizes. E até mesmo os humanos podem regenerar as pontas dos dedos das mãos e dos pés de uma maneira surpreendentemente semelhante.

Entretanto, para isso acontecer, a amputação deve ser distal ao leito ungueal e deve permanecer unha suficiente, já que as células-tronco localizadas abaixo da base da unha é que promovem a regeneração. Essa via de sinalização é ativada no epitélio subjacente à unha remanescente.

O mecanismo por trás desse complexo processo de cura ainda está sendo investigado. No entanto, pesquisadores identificaram novas células que são cruciais para a regeneração da ponta dos dedos. Na maioria dos pacientes, as terminações nervosas sensoriais se regeneram após uma lesão na ponta do dedo, e a sensação melhora gradualmente ao longo do tempo.

Ainda não sabemos se essa habilidade está ligada à nossa ancestralidade compartilhada com as salamandras ou alimentada por mecanismos biológicos distintos. Mas com tempo e pesquisa, quem sabe que conhecimento evolutivo poderemos desenvolver novamente.