Mapa oculto de un gusano para hacer crecer nuevos ojos

Los planarios tienen talentos inusuales, por decir lo menos. Si corta uno de los pequeños gusanos planos por la mitad, las mitades volverán a crecer y le darán dos gusanos idénticos. Corta la cabeza de un gusano plano en dos, y crecerá dos cabezas. Corte un ojo de un gusano plano: volverá a crecer. Echa un ojo a un gusano plano que carece de ojos: echará raíces. Piezas tan pequeñas como un 279 de un gusano plano se convertirán en nuevos gusanos planos enteros, dado el tiempo.

Este proceso de regeneración ha fascinado a los científicos durante más de 200 años, provocando una miríada de experimentos chiflados, aunque algo macabros, para comprender cómo es posible que un organismo complejo se reconstruya desde cero, una y otra y otra vez. En un artículo publicado el viernes en Science, los investigadores revelaron una visión tentadora de cómo los sistemas nerviosos de los gusanos manejan esta hazaña.

Las células especializadas, informan los científicos, señalan el camino para que las neuronas se extiendan desde los ojos recién crecidos hasta el cerebro del gusano, ayudándoles a conectarse correctamente. La investigación sugiere que las guías celulares ocultas en todo el cuerpo planario pueden hacer posible que las neuronas recién crecidas del gusano vuelvan sobre sus pasos. Recopilar estas y otras ideas del estudio de los gusanos planos puede algún día ayudar a los científicos interesados ​​en ayudar a los humanos a regenerar las neuronas lesionadas.

María Lucila Scimone, investigadora del Instituto Whitehead de Investigación Biomédica de M.I.T., notó estas células por primera vez mientras estudiaba Schmidtea mediterranea, una planaria común a los cuerpos de agua dulce en el sur de Europa y el norte de África. Durante otro experimento, ella notó que estaban expresando un gen involucrado en la regeneración.

“En cada animal que miraba, veía solo un par de estos, justo al lado del ojo”, dijo Peter Reddien, profesor de biología en M.I.T. y también un autor del artículo.

El equipo miró más de cerca y se dio cuenta de que algunas de las células relacionadas con la regeneración estaban ubicadas en puntos de ramificación clave en la red de nervios entre los ojos de los gusanos y sus cerebros. Cuando los investigadores trasplantaron un ojo de un animal a otro, las neuronas que crecen del ojo nuevo siempre crecieron hacia estas células. Cuando las células nerviosas alcanzaron su objetivo, siguieron creciendo a lo largo de la ruta que las llevaría al cerebro. Al eliminar esas células, las neuronas se perdieron y no llegaron al cerebro.

Las células parecían estar actuando como guías de algún tipo. Las células post-guía que señalan el camino para otras células juegan papeles importantes en el desarrollo embrionario en muchas criaturas, dijo el Dr. Reddien. Pero para cuando la mayoría de los animales se convierten en adultos, estas células ya han desaparecido.

Sin embargo, en los gusanos planos, las células que desempeñan este papel guía aparentemente existen en adultos. Probablemente se organizan a lo largo de la ruta del ojo al cerebro utilizando señales de las células musculares que les indican exactamente dónde deberían estar en el cuerpo, dijo el Dr. Reddien.

Los científicos y los médicos han deseado durante mucho tiempo los poderes regenerativos de los gusanos planos, no precisamente con el objetivo de desarrollar nuevas cabezas, sino de curar el daño de la médula espinal y otras lesiones graves. Sin embargo, lograr que las células correctas crezcan para reemplazar las perdidas es solo una parte del proceso.

“Una de las cosas que hemos llegado a apreciar en este trabajo es que el desafío de recableado podría ser grande”, dijo el Dr. Reddien. Asegurarse de que las neuronas trasplantadas se conecten correctamente puede ser otro paso importante.

En los gusanos planos, el Dr. Reddien y sus colegas planean continuar buscando células que les den a las neuronas en regeneración una guía a seguir.

“¿Hay células tipo guía en otras partes del sistema nervioso?” preguntó. Tal vez el sistema nervioso está plagado de pequeñas señales que muestran el camino hacia el cerebro.