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Científicos de Universidad de Utah han descubierto que silenciando el gen smedwi-2 en las células troncales adultas de un gusano se elimina un proceso biológico que ha maravillado a la gente durante mucho tiempo: la capacidad de regeneración.
El estudio fue publicado el pasado 25 de noviembre en Science y ha sido dirigido por by Alejandro Sánchez Alvarado del Howard Hughes Medical Institute.
El animal utilizado para este experimento es el gusano platelminto Schmidtea Mediterranea. En condiciones normales este animal, de unos 6 milímetros de longitud tiene capacidad regenerativa.
Las planarias han fascinado a los biólogos por su habilidad de regenerar tejidos. Uno de estos gusanos cortado en dos regenera dos individuos sanos adultos al cabo de un tiempo incluso aunque una de esas partes sea pequeña.
Los científicos creen que las células troncales del gusano llamadas neoblastos son esenciales para dicha regeneración, pero su papel exacto es desconocido.
Cuando una célula troncal se divide las dos células hijas se forma una que es otra célula troncal y una segunda que se diferencia en los diferentes tejidos del organismo. Estas células son esenciales para regenerar el tejido una vez que las células de los mismos van envejeciendo. Las nuevas reemplazan a las que desaparecen en un proceso llamado homeostasis.
La eliminación de smedwi-2 no sólo elimina la capacidad de regeneración tras una amputación, sino que provoca la muerte de animales no amputados tras una larga cadena de eventos como curvatura del cuerpo, cabeza subdesarrollada, desintegración de tejidos, etc. Estos efectos son muy parecidos a los que sufre el gusano cuando las células troncales del mismo son destruidas mediante radiación. La diferencia es que en el caso del animal con el gen silenciado el fallecimiento llega aun estando las células troncales presentes en el organismo. El método para silenciar el gen utiliza la interferencia de ARN.
El hallazgo sugiere que las instrucciones que una célula troncal hija necesita para diferenciarse, regenerar tejido y mantener la estructura de los tejidos empieza a definirse en el momento de la división de la célula progenitora. Una vez que el gen en cuestión es eliminado el destino del animal es morir, porque las funciones de las células hijas están comprometidas.
En el pasado ya se habían identificado 1000 genes importantes para la regeneración y este nuevo estudio se ha centrado en el smedwi-2.
Al eliminar smedwi-2 los investigadores ponen en evidencia el papel de la proteína codificada por ese gen en la regulación de la diferenciación de las células hijas.
Este grupo postuló tres teorías que pordrían explicar por qué los gusanos no regeneran los tejidos después de silenciar el gen:
-Las células troncales no responden al daño en los tejidos o a la señal homeostática.
-La progenie de las células troncales falla a la hora de emigrar hacía el tejido adecuado.
-Las células hija no saben cómo diferenciarse.
El equipo de investigadores encontró que las células madre eran capaces de responder fuertemente a una amputación mediante la proliferación de las mismas o migración hacia los tejidos bajo homeostasis. Pero no vieron que, una vez las células hijas alcanzasen los mismos, fueran capaces de diferenciarse apropiadamente.
La proteína determinada por smedwi-2 realiza algo en las etapas tempranas de la creación de la progenie de células troncales que modula su habilidad para diferenciarse en las células adecuadas.
Cómo se produce esta modulación es el próximo paso que quieren estudiar. La respuesta puede ser interesante porque genes similares están presentes en plantas, animales y humanos.
Nota: para mayor claridad en el lenguaje se ha empleado el término “célula troncal” en lugar de su sinónimo habitual “célula madre”.
Referencia: web de Alejandro Sánchez Alvarado. [1].