Regeneración de cabeza en planarias

Regeneración de cabeza en planarias

Consiguen restaurar la capacidad de regenerar la cabeza en unas especies de planarias que perdieron dicha capacidad en el pasado.

Dendrocoeulum lacteum regenerando su cabeza. Fuente: MPI-CBG.

Muy pocos animales pueden regenerar partes amputadas de su cuerpo. Algunas especies lo consiguen, pero no se sabe por qué unas lo logran y otras no.

Saber cómo se da algo así podría ser importante debido a su posible aplicación terapéutica en medicina regenerativa.

Uno de los animales con mayor capacidad regenerativa es la planaria, que cuenta con diversas especies. A muchas de ellas les crece incluso una cabeza nueva, con su cerebro y ojos funcionales, cuando se les amputada la original.

Esta capacidad es aplicable a otras partes de su cuerpo. De hecho si se trocea a uno de estos gusanos planos en varios trozos cada uno de ellos regenera un ser completo.

Hace unos días aparecía una noticia en NeoFronteras sobre regeneración de cabeza en las planarias. Versaba sobre la capacidad de estos animales para recordar cosas que aprendieron previamente a la decapitación.

Esto es algo realmente sorprendente.
Pero no todas las planarias son capaces de regenerar la cabeza.

Hay unas pocas que no pueden. Así por ejemplo, la especie Schmidtea mediterranea regenera muy bien la cabeza, pero la especie Dendrocoelum lacteum no es capaz de regenerar su cabeza después de la decapitación. Sin embargo, científicos del Instituto Max Planck dirigidos por Jochen Rink han encontrado el interruptor molecular que permite regenerar o no la cabeza.

Estos investigadores han conseguido restaurar completamente la regeneración de cabeza en esta especie gracias una manipulación genética relativamente sencilla.

El proceso de regeneración depende de la señalización Wnt a través de la activación de la proteína beta-catenina.

Funciona, aunque a nivel molecular, de manera similar al cable de comunicación entre dos computadores, pero transmitiendo en este caso la información entre dos células.

Esta señalización dice a las células en desarrollo qué tienen que ser cuando están agrupadas.

Si un gusano amputado produce mucha beta-catenina entonces regenera la cola, si los niveles de esa proteína bajan entonces regenera la cabeza.

Estos investigadores inhibieron con ARN este sistema de tal modo que las células del gusano funcionaban como si se hubiera desconectado la señalización Wnt.

Esto permitió a ejemplares de Dendrocoelum lacteum regenerar la cabeza completa e independientemente de donde se realizara el corte. Un pequeño trozo de cola era capaz de regenerar el organismo completo, incluyendo, por supuesto, la cabeza.

Regenerar la cabeza, con su cerebro, ojos y todo el cableado nervioso necesario es algo complicado, pero la incapacidad de regeneración no es irreversible.

Los investigadores creían que recuperar esta capacidad requeriría de la manipulación de cientos de interruptores moleculares, pero descubrieron que sólo hacía falta alterar unos pocos.

Algo similar han hecho Phillip Newmark (University of Illinois, Urbana-Champaign) y James Sikes (University of San Francisco) con la planaria Procotyla fluviatilis manipulando el mismo circuito molecular.

Según Sikes el resultado es sorprende porque es como haber revertido millones de años de evolución de una manera sencilla.

Queda por saber cómo estas especies perdieron la capacidad de regeneración, porque según la evolución parece que eso de regenerar partes perdidas tiene sin duda ciertas ventajas.

Hay ciertas pistas que pueden ayudar. Cuando las planarias con capacidad de regenerar cabeza son partidas por la mitad, sus órganos sexuales se disuelven y son reabsorbidos por sus cuerpos. Libres de la obligación de producir óvulos o espermatozoides, estos gusanos pueden dirigir sus energías hacia la regeneración.

Además tienen luego más oportunidades de seguir reproduciéndose una vez estén completamente regenerados. Pero las planarias que no tienen esta capacidad se suelen reproducir una sola vez en sus vidas y mantienen los órganos tras la amputación.

Quizás las señales moleculares que mantienen estos órganos interfieren con el sistema de señalización que permite regenerar la cabeza.

En todo caso, estos resultados sugieren que la regeneración no es algo que unas pocas especies hayan conseguido evolutivamente de una manera independiente, sino que más bien es algo que el resto de nosotros hemos perdido.

Esta capacidad estaría en cada filo animal en el pasado y se habría ido perdiendo evolutivamente con el tiempo en las diferentes especiaciones.

Algunas veces se puede retener algo de esa capacidad.

Así por ejemplo, los niños por debajo de los 2 años de edad pueden regenerar la punta de los dedos si sufren algún accidente. Sin embargo, la regeneración en humanos en edad adulta mediante este tipo de manipulaciones parece algo muy complicado. Pero, ¿quién sabe?

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