Cómo obtener hidras de siete cabezas
Descifran el diálogo que se produce entre dos actividades antagónicas: la que permite la regeneración de la hidra y la que impide que se forme más de una cabeza.
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A veces se considera la hidra de agua dulce inmortal porque es capaz de regenerar cualquier parte de su cuerpo. Algo que fue descubierto hace unos 300 años por el naturalista Abraham Trembley.
Este animalillo de 1 cm de longitud es fascinate. Cualquier fragmento de su cuerpo contiene unas pocas miles de células madre capaces de regenerar el animal al completo.
Tiene a nivel de su cabeza un centro de organización del desarrollo y otro localizado en el pie. El de la cabeza realiza dos actividades opuestas. Por un lado ejerce una acción de activación que provoca la diferenciación de la cabeza. Por otro lado, ejerce una acción de inhibición que evita la formación de varias cabezas.
Ahora, investigadores de la Universidad de Ginebra en Suiza han conseguido descubrir la identidad del inhibidor, una proteína denominada Sp5, y descifrar el diálogo que se produce entre estas dos actividades antagónicas que mantienen el cuerpo de animal adulto con sólo una cabeza y, a la vez, organizan una respuesta regenerativa apropiada.
El estudio que han publicado muestra que este mecanismo se ha conservado por la evolución tanto en la hidra como en humanos. Por tanto, la proteína Sp5 podría ser un excelente candidato para inhibir el crecimiento de tumores en los que este camino de activación sea el motor que alimenta la proliferación celular en este tipo de cánceres.
«La regeneración de la cabeza descansa en la transformación del muñón en un tejido denominado centro de organización de la cabeza, que tiene propiedades de desarrollo y actúa como un arquitecto, dirigiendo la construcción de la futura cabeza», dice Brigitte Galliot.
El centro de organización de la cabeza tiene dos actividades opuestas, una de activación y otra de inhibición. La primera induce la diferenciación de células madre en células especializadas de cabeza. El activador es un factor de crecimiento denominado Wnt3, cuyas acciones permiten la iniciación del programa de diferenciación celular tridimensional que dirige la construcción de la cabeza. En ausencia de Wnt3, el programa de regeneración no puede actuar.
La actividad inhibidora, que se produce bajo el control de la actividad activadora, evita la formación de más de una cabeza. Se conocían estas actividades antagónicas que establecen un diálogo entre ellas, pero no se había identificado el responsable de la inhibición o la naturaleza de este diálogo.
A partir de los resultados de este estudio, un grupo de investigadores alemanes desarrollo una estrategia de identificación de este inhibidor en planarias, que también son famosas por sus capacidades regeneradoras. De los 124 candidatos preseleccionados a cumplir con el papel de inhibidor, consiguieron llegar a la proteína Sp5, demostrando que esta molécula se une la región genética que regula los genes que codifican Wnt3, bloqueando su expresión e impidiendo, por tanto, la formación de más de una cabeza.
Los investigadores cuantificaron la expresión de los genes que codifican Wnt3 y Sp5 en diferentes partes del cuerpo de hidras, tanto intactas como amputadas, y descubrieron la existencia de un bucle regulador entre cada expresión genética, desentrañando así, por tanto, el diálogo entre ambos procesos antagonistas. En animales intactos el factor de crecimiento Wnt3 estará principalmente presente en la punta de la cabeza, mientras que la Sp5 estará activa en el área circundante, para así prevenir la aparición de otras cabezas.
Cuando los investigadores bloquearon la expresión de Sp5, las hidras, tanto intactas como amputadas, desarrollaron varias cabezas, todas ellas perfectamente funcionales. Además, consiguieron replicar este resultado a partir de pólipos de hidra cuyas células habían sido completamente disociadas unas de otras y, entonces, reagrupadas y dejadas en un medio de cultivo. Al cabo de cuatro o cinco días aparecieron hidras de varias cabezas.
En humanos el camino de señalización bioquímica activado por Wnt3 está principalmente activo durante el desarrollo embrionario, así como en distintos tipos de tumores en adultos. Si el efecto inhibitorio de Sp5 se confirma también en nuestra especie, se podría estudiar si esta proteína es válida como tratamiento contra el cáncer para los casos en los que la proliferación celular cancerosa se deba a un proceso activado por un Wnt3 desbocado.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: UNIGE.
10 Comentarios
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miércoles 23 enero, 2019 @ 12:13 pm
El inagotable y abrumador camino de la evolución.
domingo 27 enero, 2019 @ 11:00 am
Pues ese camino parece que nos lleva a menor capacidad de duplicación de partes del cuerpo o de órganos, conforme la especie se «moderniza». Yo recuerdo que, de crío conseguí que una lagartija tuviese dos rabos haciéndole una cuña a partir de la cual le salió otro. Y es que me tenía intrigado la cuestión de la regeneración en ellas.
domingo 27 enero, 2019 @ 7:43 pm
No sé muy bien por qué, se me ha venido a la cabeza un debate que leí en su día comentado (es decir, a toro muy pasado que es donde todos los adivinos aciertan, o no), sobre alguna de las academias francesas convocó en su día (calculo que cuando comenzaban los primeros manejos de la genética) a el habitual comité, à la française, de varios académicos del ramo, para definir (en francés, claro) lo que era un gen, dado que la perspectiva mendeliana empezaba a hacer numerosas aguas.
No recuerdo bien los detalles como para atreverme a reproducirlos (y no doy con las palabras claves para localizar la historia, ni en francés), pero aparte que los comités estos de ese país de ahí al lado pagan buenas dietas, inflan el ridiculum vitae (o eso dicen, también se dice de los de aquí y de hecho lo hacen pero no como se deja entender), se come muy bien (en Francia se come muy bien, y carísimo), lo curioso es que de unas décadas para aquí sirven para lo que son convocados, es decir, no para un paripé, sino para la función realmente pretendida. Este peculiar fenómeno, tan extraño a la cultura hispanistana (y de otras latitudes), también se está extendiendo aquí.
Bueno, no se pusieron de acuerdo. No hubo forma. Sí, cobraron igual, claro. La cosa es que la definición de gen simplemente ha salido de la prehistoriana mendeliana (un carácter hereditario) para ser definido como la secuencia de nucleótidos que codifica una proteína funcional… o no… sabemos. La función. Ni del gen ni de la proteína. Y esos que no parecen codificar nada pues no sabemos. Aunque normalmente sí. Vamos, que queda mucho que rascar.
Evidentemente, esta noticia es un avance impresionante. Más que por la función de la Sp5/Wnt3, por el pasillo de hotel de incógnitas nuevas que abre. Porque puede ser que la pérdida de regeneración no tenga nada que ver con la «modernización» (se entiende lo que quiere decir), sino con el propio cáncer y lo que es, no me refiero a estos regulares desvelados en el artículo, sino a que probablemente esté relacionado con la forma de los organismos de desarrollarse a partir de una célula inicial, es decir, de como todos los genes hacen su coreografía en el tiempo. No hacen falta muchísimas notas ni una orquesta a lo von Carajan (para obras barrocas de docena y media, hago dos extensiones sinfónicas y grabo con 600 tíos tocando algo, menudo cazo para todos incluyendo la discográfica), la Ofrenda Musical tiene una profundidad abismal, si es que vale la metáfora.
domingo 27 enero, 2019 @ 7:46 pm
Regulares, no, reguladores… Castaña…
lunes 28 enero, 2019 @ 10:17 am
No te excuses. Es lo mismo. Al acabar de leer el comentario no sé si mi cabeza queda como una brújula enloquecida. A ver: los genes cocidos en agua mendeliana de la cocina francesa son unos platos más caros que el caviar, pero inflan el ridículo de por vida, pese a lo cual la cosa se está extendiendo, aunque no se ponen de acuerdo porque los genes no siguen a la orquesta de von Carajan de 600 tíos tirándose al abismo. Me parece que ya lo tengo claro.
lunes 28 enero, 2019 @ 4:59 pm
Touché. Pero yo no he dicho que se tire nadie al abismo, a mí me parece muy bien que infle la masa orquestal todo lo que pueda, es otro fenómeno sociofísico. Lo que he querido decir (obviamente de p.p.) es que la misma partitura, negro sobre blanco, no hay arreglos de ningún tipo, da una enorme libertad de interpretación sin insertar nada. Donde ponemos trozos de música podemos poner «genes mendelianos», cruzados (o fenotipos, directamente si quieres admitiendo pulpo como animal de compañía, que visto lo visto pues no sé yo), y donde ponemos instrumentos e intérpretes, «genes moleculares». No estoy vendiendo platonismo porque en último término la música es energía acústica propagándose por el aire, eso nadie lo va a negar (si leemos una partitura nuestro cerebro emula los efectos sensoriales, nadie «ve» la música a no ser los sinestetas), y la expresión de los genes tiene una analogía similar.
Quiero decir con esto que eso que hemos llamado complejidad muchas veces no es tal, es simplemente que por razones que aún desconocemos, la actividad de los genes se dedica al contrapunto cuando en principio ni sabemos por qué. Por eso hay especies que en su camino evolutivo prescinden de 585 maestros y reducen costos (fabricar proteínas no es gratis y llevar el control de tráfico tampoco). La pieza musical no queda más minimalista, ni necesariamente más simple. Supongo que una obra musical, como un genoma, se puede medir en notas o bytes de información (y podemos incluir las claves, los tempi, lo que queramos), sin embargo sabemos que esta medida es muy incompleta, porque los genes están respondiendo al entorno donde tienen que reproducirse y prosperar igual que la música tiene que ser escuchada por alguien. O no.
Si Don Heriberto levantara la cabeza y te oyera decir lo de tirarse por los acantilados, probablemente grabaría «Mille regretz» con 3.400 cuerdas. A fin de cuentas hay un inglés que hizo un motete a 40 voces (para ser precisos: 8 coros de 5 voces cada) y se quedó tan pancho, lo que pueda hacer la evolución con sus redundancias, tridundancias y sinergias -undantes, eso a la apuesta de cada cual.
Y bueno, sí, algo de desbarre es todo esto, pero creo que tampoco es para tanto.
martes 29 enero, 2019 @ 9:55 am
¡Ja, ja, ja! Un abrazo, querido amigo.
martes 29 enero, 2019 @ 7:14 pm
Otro para ti. No te deprimas, que cuesta lo mismo sintetizar neurodepresores que neuroestimulantes, y fabricar de los primeros para ná es tontería. Tengo la teoría de que el organismo los fabrica para decirle al Comité Central «eh, que estoy cansado y me conviene reponer fuerzas», porque el Comité Central puede hacer tonterías lo mismo deprimido que eufórico. Pues sí, estoy defendiendo el Modelo de la Emergencia Intelectual de la Tontería, basta ver el zoo político (nacional o importado), así que la tonalidad no es melodía. Vamos, que es independiente una cosa de la otra.
El otro día en Davos un chino de estos con desfachatez y desparpajo (de la China Roja, que no guarda relación con la Cruz Roja), después de un chorreo de datos de arrasar el paraguas, de guinda les suelta a todos los occidentalitos «me parece que está claro que el sistema social que no funciona es el suyo» (Napoleon style, mejor defensa un buen ataque). Se lo tomaron muy mal. Pero no se deprimieron, el deprimido parecía el chino.
martes 29 enero, 2019 @ 10:57 pm
Como ya hemos pasado a hablar de política, mis mejores deseos para Venezuela y para el amigo JavierL, que todo se solucione de la forma menos violenta posible y seáis capaces de encontrar un nuevo orden con ilusión.
Y abrazos.
miércoles 30 enero, 2019 @ 11:39 am
Sea. También mis mejores deseos para nuestro amigo JavierL. Que al maduro Maduro se le seque el pedúnculo, rabo o rabillo y caiga del árbol Malus corrumpere de una vez.