Desde que Lazzaro Spallanzani o relatou em 17681, a regeneração de membros da salamandra tem sido um dos fenômenos regenerativos naturais mais bem estudados que tem apaixonado biólogos por séculos. A regeneração bem sucedida dos membros depende da formação, do crescimento e da padronização subsequente de uma estrutura celular indiferenciada conhecida como blastema. Pesquisadores têm feito avanços significativos na compreensão da composição celular do blastema, bem como quais tecidos de apoio e tipos celulares são necessários para sua formação2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 . No entanto, os mecanismos coordenados de sinalização entre diferentes tecidos e tipos celulares que levam ao início da formação de blastema permanecem mal compreendidos.
Um requisito fundamental para a formação e regeneração bem sucedida de blastema é a epiderme da ferida, um epitélio transitório e especializado que cobre o plano de amputação dentro de 12 horas após a amputação10. Após a amputação, as células epiteliais da pele intacta proximal para a lesão migram rapidamente sobre o plano de amputação para formar um epitélio de ferida fina14. À medida que o blastema se forma nas semanas seguintes, a epiderme da ferida precoce desenvolve-se em uma estrutura de sinalização epitelial mais espessa chamada a tampa epitelial apical (AEC)15. Enquanto a pele de espessura total normal contém uma camada epitelial e dérmica separada por uma lamina basal, a epiderme/AEC da ferida consiste apenas de uma camada epitelial e carece de uma lamina basal16,17. A ausência da lamina basal e da derme permite o contato direto entre as células epiteliais feridas e os tecidos subjacentes, o que facilita a sinalização bidirecional entre os dois compartimentos que é fundamental tanto para a formação de blastema quanto para manutenção17,18.
Estudos experimentais clássicos elaboraram vários métodos cirúrgicos inovadores para sondar a função epiderme/AEC da ferida através da inibição de sua formação. Estes métodos incluíram sutura19 ou enxerto de espessura total da pele20,21 sobre o plano de amputação, suturando imediatamente o membro amputado na cavidade corporal22, e remoção diária contínua ou irradiação da epiderme da ferida precoce e AEC23,24. Ao todo, esses experimentos não só estabeleceram a importância da epiderme/AEC da ferida, mas também determinaram seus papéis na histolise do tecido precoce, bem como mantiveram a proliferação progenitora celular e o crescimento do blastemal13 durante toda a regeneração.
No entanto, esses estudos anteriores foram em grande parte limitados à coloração histológica, bem como pulsos tritiados de timmidina para rastrear a proliferação celular. De fato, revisitar esses experimentos clássicos com tecnologias modernas de sequenciamento e técnicas funcionais em salamandras só foi feito recentemente e levou à descoberta de papéis adicionais para a epiderme da ferida na modulação da inflamação e degradação/deposição do ECM durante os estágios iniciais da regeneração25. Com a liberação de várias sequências de genoma salamandra e transcriptome26,27,28,29,30,31,32,33,34, bem como o crescente número de métodos funcionais disponíveis em espécies de salamandra111,35,36,37,38 , os pesquisadores estão agora bem posicionados para começar a desvendar os mecanismos moleculares que conduzem a formação, função e desenvolvimento de epiderme de feridas.
Infelizmente, vários desses métodos clássicos utilizados para inibir a formação de epiderme de feridas são tecnicamente desafiadores, apresentando dificuldades para a reprodutibilidade entre réplicas biológicas no mesmo experimento. Por exemplo, a manutenção de enxertos de pele pode ser um desafio, pois os enxertos podem eventualmente cair do membro hospedeiro e a remoção da epiderme da ferida/AEC diariamente é difícil sem danificar os tecidos subjacentes. Além disso, a sutura do membro amputado na cavidade corporal é desafiadora e também requer lesões adicionais no local da inserção. Por outro lado, suturar a pele de espessura total imediatamente sobre o plano de amputação é relativamente simples, tecnicamente reproduzível, e introduz danos mínimos nos tecidos. Este método cirúrgico de retalho de pele completa (FSF) foi previamente desenvolvido por Anthony Mescher em 1976 em newts adultos (Notophthalmus viridiscens). Ele demonstrou que a cirurgia FSF inibiu a formação e função da epiderme da ferida, proibindo tanto a migração de células epiteliais sobre o plano de amputação quanto o contato direto entre as células epiteliais e os tecidos subjacentes.
Aqui, este procedimento cirúrgico é mostrado passo a passo usando o membro axolotl. Juntamente com as tecnologias moleculares e sequenciais modernas, essa técnica pode ser muito útil para os pesquisadores aprofundarem nossa compreensão da formação e função da epiderme da ferida/AEC durante a regeneração dos membros.