¿Qué órganos pueden regenerarse en el cuerpo humano?

Este artículo forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes curiosos de entre 12 y 16 años. Podéis enviar vuestras preguntas a tcesjunior@theconversation.com

Pregunta formulada por el curso de 2º de la ESO del Instituto de Educación Secundaria Miguel de Unamuno, en Gasteiz (Álava)

Cada día, millones de células de tu cuerpo mueren. Pero no te preocupes, es parte ciclo biológico normal: el proceso que llamamos regeneración garantiza un suministro continuo de células de repuesto para mantener todos tus tejidos y órganos en óptimas condiciones. Además, si un tejido sufre una herida, una enfermedad o una lesión, ese mismo mecanismo acude al rescate para “reparar” los desperfectos.

Aunque suena sencillo, se trata de algo extraordinariamente complejo.

Dos formas de regeneración

Cuando un tejido es reemplazado por células nuevas idénticas a las originales, entonces hablamos de regeneración, que puede producirse de dos formas:

• Mediante la división por mitosis y citocinesis de células diferenciadas –es decir, especializadas, como puede ser una célula del hígado– que sustituyen a sus compañeras viejas o dañadas.

• Gracias a la acción de células madre adultas, una especie de células “comodín” que no están completamente especializadas y mantienen la capacidad de dividirse durante toda la vida del organismo. Mientras que algunas de sus células “hijas” acaban convirtiéndose en distintos tipos celulares, otras se dedican a autorrenovarse.

¿Y qué ocurre si un tejido no puede regenerarse por completo? Entonces el cuerpo forma una cicatriz, compuesta principalmente por fibras de colágeno, la proteína más abundante del organismo. Esto sucede cuando la lesión es demasiado extensa o el tejido posee una capacidad regenerativa limitada. La cicatriz cierra y protege la zona dañada, aunque la estructura original no llega a recuperarse del todo.

Cada órgano, a su estilo

Varios órganos y tejidos del cuerpo humano pueden regenerarse, pero cada uno lo hace a ritmos y con eficacias distintas, según si sus células diferenciadas pueden dividirse, dependen de células madre o combinan ambas estrategias.

Por ejemplo, las células hepáticas del hígado tienen la capacidad de duplicarse por sí mismas. Gracias a ello, este órgano puede renovarse completamente incluso si extirpamos… ¡hasta dos tercios de su masa! Algo parecido ocurre en el páncreas, donde la población de células productoras de insulina (la hormona encargada de regular nuestros niveles de azúcar en la sangre) puede ampliarse y renovarse mediante simple división.

En otros tejidos, la capacidad de autorrenovación depende de la presencia de células madre adultas que proliferan y se diferencian. Es el caso de la piel, cuya capa externa, la epidermis, se renueva aproximadamente cada mes gracias a células madre situadas en la capa más profunda. Sus descendientes suben hacia la superficie, diferenciándose a medida que avanzan y permitiendo que las heridas cicatricen rápidamente sin dejar rastro.

Y un caso curioso es el de la nariz, el oído y el ojo, órganos complejos donde las células sensoriales se encargan de captar señales del exterior y transferirlas al sistema nervioso, pero que no comparten la capacidad de regeneración.

Así, las células sensoriales olfatorias, auténticas neuronas, solo sobreviven uno o dos meses y se renuevan continuamente gracias a células madre. En cambio, las células ciliadas auditivas y las células fotorreceptoras de los ojos deben durar toda la vida. Si se destruyen por una enfermedad, exposición a sustancias tóxicas, ruido excesivo o, por ejemplo, un rayo láser mal dirigido, no se regeneran. Entonces, la pérdida de audición o de visión es irreversible.

Una célula madre que da lugar a 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– derivan de una única célula madre común. En el adulto, esas progenitoras, llamadas hematopoyéticas, se localizan principalmente en la médula ósea roja. Los glóbulos rojos, por ejemplo, se reemplazan cada 120 días.

En un lugar destacado se sitúa también el revestimiento o epitelio del intestino delgado. Sus células madre proliferan y se diferencian en los cuatro tipos de células epiteliales existentes a una velocidad mayor que la de cualquier otro tejido del organismo: 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 sí existen células madre capaces de generar neuronas y células gliales. En determinadas regiones del cerebro se producen continuamente nuevas neuronas que reemplazan a las que mueren.

¿Qué ocurre en otros tejidos y órganos?

Ahora nos fijaremos en cómo funciona la regeneración del músculo, que tiene sus peculiaridades. Cada fibra de músculo esquelético (el que permite moverte) está formada por la unión de muchas células, lo que se llama “sincitio”. Durante el desarrollo, los mioblastos –las células precursoras del músculo– se multiplican y se fusionan para formar esas fibras. Y una vez que lo hacen, ya no pueden dividirse.

¿Y qué pasa si el músculo sufre un daño? Entonces, entra en acción un pequeño grupo de mioblastos “dormidos”: las células satélite. Cuando el músculo se lesiona, esas células se activan, vuelven a dividirse y se fusionan para reemplazar las fibras dañadas. Sin embargo, su cantidad es limitada, lo que marca también el límite de la capacidad regenerativa del músculo.

Hay una excepción a esa capacidad de restauración: el músculo cardíaco, que no tiene células satélite. Por eso, después de un infarto no se regenera; solo puede repararse formando una cicatriz.

Por último, cabe destacar el papel de los fibroblastos. Cuando un tejido se lesiona, estas células se multiplican, viajan hacia la herida y producen grandes cantidades de colágeno, contribuyendo al aislamiento y la reparación del área dañada. Son células muy versátiles, con una increíble capacidad para convertirse en condrocitos (las que forman el cartílago), osteocitos (componentes de los huesos), adipocitos (células grasas) y células musculares lisas. Todavía no sabemos muy bien cómo pueden hacerlo.

Regeneración: el arte oculto con el que el cuerpo se reconstruye

Aunque todas las células comparten el mismo genoma, pueden ser muy diferentes entre sí: en el cuerpo humano existen más de 200 tipos. Estas células se organizan para formar tejidos y órganos que, en conjunto, llevan a cabo las funciones que nos mantienen vivos.

La regeneración es un proceso biológico fascinante, esencial, que permite a los organismos sanar, renovarse y seguir funcionando al desgaste diario, las lesiones y las enfermedades. Comprender estos mecanismos no solo revela la extraordinaria capacidad del cuerpo humano, sino que también abre la puerta a imaginar nuevas formas de reparar, curar y transformar nuestros tejidos.

La naturaleza ha creado este poder de renovación, pero tal vez nuevos descubrimientos nos permitirán potenciarlo en el futuro.

La Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco colabora en la sección The Conversation Júnior.

Olatz Crende Arruabarrena no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.