Sondeando los misterios de la dermis de tiburón: ¿un posible avance en la ciencia médica?

por Amir Hussein
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En el Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole, se está estudiando la mielga (Squalus acanthias), una especie diminuta de tiburón. Crédito de la foto: Etty Bachar-Wikström.

En sus hábitats naturales, los tiburones demuestran una extraordinaria capacidad de curación de heridas, exhibiendo un grado de recuperación que los diferencia de otras especies acuáticas. Si bien esta capacidad regenerativa aún no se ha verificado rigurosamente en un laboratorio, se cree que ciertos componentes químicos presentes en la dermis del tiburón son muy prometedores para aplicaciones médicas.

Investigación de bioquímica de la dermis de tiburón

Para explorar estas perspectivas, un equipo de expertos en dermatología del Instituto Karolinska de Suecia realizó una investigación sobre la mielga (Squalus acanthias) y otras especies relacionadas de peces cartilaginosos en el Laboratorio de Biología Marina (MBL) en Woods Hole. Su objetivo era profundizar en la bioquímica especializada de la dermis de estas criaturas. Estudios previos realizados en varios laboratorios sobre tiburones ya han contribuido a la invención de un nuevo antibiótico y a la identificación de vías bioquímicas que son cruciales para la investigación de la fibrosis quística.

El dúo de investigadores, Jakob Wikström, profesor asociado de dermatología e investigador principal en Karolinska, junto con Etty Bachar-Wikström, investigadora principal, examinaron el moco dérmico de dos especies de tiburones y sus parientes, las pequeñas rayas, en el MBL. Los tiburones son únicos entre los peces por su piel áspera parecida al papel de lija, lo que generó dudas sobre la presencia y la naturaleza de una capa mucosa protectora en su piel.

El tiburón gato de cadena (Scyliorhinus retifer) es reconocido por su biofluorescencia y es una de las cuatro especies de elasmobranquios (que incluyen tiburones, rayas, rayas y peces sierra) conocidas por esta característica. Crédito de la foto: Jakob Wikström y Etty Bachar-Wikström

"La biología de los peces generalmente se comprende mejor que la de los tiburones, en gran parte debido a la facilidad de manejo de los peces y al mayor interés económico que atraen", explicó Wikström. Aunque los tiburones también son peces, destacó que pertenecen al grupo cartilaginoso (Chondrichthyes) y no a los peces óseos (Osteichthyes), que representan la mayoría.

Sus hallazgos recientes sobre la capa mucosa se publicaron en la Revista Internacional de Ciencias Moleculares. "Nuestro objetivo con esta publicación era proporcionar una caracterización molecular detallada de la piel de tiburón, una tarea que no se había llevado a cabo en profundidad hasta ahora", señaló Bachar-Wikström.

La investigación reveló que la capa mucosa de la piel del tiburón, aunque extremadamente fina, es químicamente distinta de la de los peces óseos. Mencionó que el moco de tiburón es menos ácido, tiende a un pH neutro y, sorprendentemente, se parece más químicamente al moco de ciertos mamíferos, incluido el de los humanos, que al de los peces óseos.

Potencial de aplicaciones biomédicas

Este descubrimiento corrobora la “naturaleza singular de la biología molecular de los tiburones”, como dijo Wikström. “No son meros habitantes acuáticos, sino que tienen características biológicas distintas, lo que podría conducir a diversas aplicaciones médicas para los humanos. Por ejemplo, considerando las mucinas [proteínas de la mucosa], es posible desarrollar nuevos tratamientos tópicos para las heridas”. Hizo referencia a los productos existentes para el cuidado de heridas derivados del bacalao como ejemplo de dicha innovación, sugiriendo un potencial similar para los materiales derivados de los tiburones.

Bachar-Wikström destacó la importancia de comprender estas notables criaturas, tanto por su relevancia para la medicina humana como para comprender mejor sus mecanismos de supervivencia. Ella considera que su trabajo es "un paso inicial hacia una comprensión molecular más profunda".

Investigaciones en curso y perspectivas futuras

Wikström y Bachar-Wikström están preparando una serie de publicaciones para dilucidar mejor los rasgos bioquímicos únicos de estas especies, que incluyen el tiburón gato (Scyliorhinus retifer), la raya pequeña (Leucoraja erinacea) y la mielga. Se espera que estos próximos estudios proporcionen un análisis granular de los diferentes tipos celulares de la dermis y un examen más detallado de las propiedades curativas de la piel de tiburón.

"Las especies que están evolutivamente distantes de nosotros aún pueden proporcionar datos críticos aplicables a la salud humana", afirmó Wikström.

Aunque existe una extensa investigación sobre los procesos de curación en el pez cebra, según él, “la curación de heridas en tiburones no se ha explorado en el mismo grado, lo que hace que nuestra investigación sea particularmente intrigante debido a los factores desconocidos que podemos descubrir. Es una exploración de un territorio científico inexplorado”.

Los investigadores le dan crédito al MBL por proporcionar recursos esenciales que facilitaron su investigación, incluido el acceso a una extensa colección de especímenes y experiencia en el manejo de estas especies. "Es raro encontrar este nivel de conocimiento especializado", reconoció Wikström.

Cita: “Identificación de nuevos glicanos en la capa mucosa de la piel de tiburones y rayas” por Etty Bachar-Wikström, Kristina A. Thomsson, Carina Sihlbom, Lisa Abbo, Haitham Tartor, Sara K. Lindén y Jakob D. Wikstrom, 19 de septiembre de 2023 , Revista Internacional de Ciencias Moleculares.
DOI: 10.3390/ijms241814331

El estudio recibió apoyo financiero de HudFonden.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre la bioquímica de la piel de tiburón

¿Qué tiene de especial la bioquímica de la piel de tiburón?

La piel de tiburón contiene compuestos químicos que pueden tener un potencial biomédico significativo. A diferencia de otros peces, los tiburones tienen una fina capa de moco que es químicamente diferente y menos ácida, lo que comparte similitudes con el moco de los mamíferos, incluido el humano, lo que podría conducir a nuevos tratamientos médicos.

¿Cómo contribuye la piel de tiburón a la investigación médica?

La investigación sobre la piel de tiburón ha llevado al desarrollo de nuevos antibióticos y a conocimientos sobre la fibrosis quística. Las propiedades únicas del moco de tiburón, como su similitud molecular con el moco humano, también pueden inspirar tratamientos innovadores para el cuidado de heridas.

¿Qué especies se están estudiando por su bioquímica cutánea única?

La mielga (Squalus acanthias) y el tiburón gato (Scyliorhinus retifer) se encuentran entre las especies que se estudian por las propiedades bioquímicas únicas de su piel.

¿Dónde se llevan a cabo las investigaciones sobre la bioquímica de la piel de tiburón?

La investigación está siendo llevada a cabo por investigadores de dermatología del Instituto Karolinska en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones de la investigación de la piel de tiburón en la medicina humana?

Las posibles aplicaciones incluyen el desarrollo de nuevos tratamientos tópicos para el cuidado de heridas, inspirados en la biología molecular del moco de tiburón, que podrían resultar beneficiosos debido a su similitud con el moco humano.

¿Qué hace que el Laboratorio de Biología Marina (MBL) sea un lugar único para esta investigación?

La MBL cuenta con recursos especializados, como una gran colección de especímenes de tiburones y rayas, y un equipo de expertos con experiencia en el manejo de estas especies únicas, lo cual es una competencia poco común a nivel mundial.

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4 comentarios

sara k noviembre 5, 2023 - 3:37 pm

Hola, ¿alguien sabe si están haciendo investigaciones similares en otros animales? Parece que solo estamos arañando la superficie de lo que la naturaleza puede enseñarnos.

Responder
Emily R. noviembre 6, 2023 - 2:01 am

Debo decir que es genial cómo el artículo destaca los aspectos únicos de la biología de los tiburones. Siempre disfruto cuando la ciencia revela los lados ocultos de lo que damos por sentado.

Responder
Mike Johnson noviembre 6, 2023 - 9:58 am

Es realmente fascinante cómo estamos encontrando todas estas cosas nuevas sobre los tiburones. Pensé que solo eran máquinas devoradoras, pero resulta que su piel es como una mina de oro médica.

Responder
David L. noviembre 6, 2023 - 12:42 pm

La parte de que el moco es menos ácido es interesante, me pregunto cómo influye eso en sus habilidades curativas, o si es simplemente otra cosa que hace que los tiburones sean súper resistentes.

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