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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Gusanos que no pierden la cabeza

Gusanos que no pierden la cabeza - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Una de las propiedades más fascinantes de algunos animales es la de regenerar por completo partes seccionadas de sus cuerpos. Si lo pensamos bien, sin embargo, no debemos sorprendernos demasiado de esta capacidad. Al fin y al cabo, la mayoría de los animales provienen de una sola célula inicial: el óvulo fecundado. Esta célula constituye el punto inicial de un programa, es decir, de una serie de etapas, de eventos, que suceden en un orden espacial y temporal, y que acaban por generar un organismo completo, con sus órganos, extremidades, sistemas… En este sentido, la regeneración de, por ejemplo, una extremidad amputada, como puede suceder en el caso de algunos anfibios, consiste solo en reactivar la parte del programa que la generó en primer lugar. El misterio de la regeneración no es mayor que el de la generación.

Los animales con capacidades regenerativas más espectaculares, sin embargo, no son los anfibios, sino los gusanos planaria, del género de los Platelmintos. Gusanos planaria de algunas especies pueden ser seccionados en rodajas –como si de un pequeño chorizo se tratara– desde la cabeza a la cola. Pues bien, cada una de esas rodajas es capaz de regenerar un gusano completo (lo que, muy desgraciadamente, no sucede con un chorizo, ni siquiera con los de denominación de origen).

Lo que regeneran los gusanos …

Debido al interés de poder estimular una capacidad siquiera primitiva de regeneración en algunos de nuestros órganos o extremidades, lo que sin duda sería un gran logro de la medicina, algunos investigadores están dedicando mucho esfuerzo para comprender las capacidades regenerativas de los gusanos planaria. La razón de esto se encuentra en la similitud de los mecanismos moleculares que compartimos los humanos con ellos y que, por su importancia para la vida, han sido conservados durante cientos de millones de años a lo largo de la evolución. Es posible que aún seamos capaces de activar procesos regenerativos que hoy tenemos dormidos o silenciados, pero que no hemos perdido por completo durante nuestra evolución, al igual que las aves, que descienden de los dinosaurios, pueden ser manipuladas genéticamente para generar dientes. Es, por tanto, importante estudiar en qué genes y mecanismos está basada la extraordinaria capacidad regenerativa de los gusanos planaria.

Una buena estrategia para abordar este estudio es comparar distintas especies de gusanos planaria con diferentes capacidades regenerativas, ya que no todos pueden regenerarse a partir de rodajas seccionadas de sus cuerpos. Por ejemplo, gusanos de dos especies de planaria, Dugesia japonica y Schmidtea mediterránea, pueden regenerar varias veces cualquier parte seccionada de sus cuerpos, sin importar si son seccionados de arriba abajo o de izquierda a derecha; sin embargo, tres otras especies de planaria no poseen tan extraordinarias capacidades regenerativas y son, entre otras cosas, incapaces de regenerar la cabeza a partir de un fragmento de cola, si se ha cortado al gusano más allá de los dos tercios de su longitud, medida esta desde la cabeza. ¿Qué genes y proteínas son responsables de estas diferencias, que tal vez lo sean también para explicar la escasa o nula capacidad regenerativa del ser humano y otros animales?

… que lo disfruten los ciudadanos

Tres grupos de investigadores estudian este tema en cada una de las tres especies de planaria con menor capacidad regenerativa y publican sus resultados en sendos artículos de la revista Nature. Los tres grupos de investigación coinciden en hallazgos importantes. El primero de ellos es que el proceso de cicatrización de los cortes realizados a los gusanos que se regeneran conduce a la formación de una estructura denominada blastema. El blastema se forma también en anfibios u otros animales con capacidades de regeneración. Al parecer, esta estructura replica de alguna manera el proceso de formación embrionario; reinicia el programa de formación de órganos y tejidos, incluso el del tejido nervioso.

Pero, sin duda, el hallazgo más trascendental en el que convergen los tres grupos de investigación es el de la identificación del gen más importante para que el proceso regenerativo ocurra de manera correcta. Se trata de del gen Wnt, un viejo conocido de los investigadores en cáncer, ya que es homólogo a uno de los primeros oncogenes –o genes causantes de tumores– que se identificó en cáncer de mama. Podrá parecer sorprendente, pero no lo es tanto cuando pensamos que el cáncer es un proceso de crecimiento celular, aunque desordenado, que tal vez podría convertirse en un proceso de regeneración si sucediera de manera organizada y ordenada, como sucede en los gusanos planaria y otros animales.

Quién sabe, tal vez la comprensión del proceso canceroso ayude a conseguir comprender también el proceso regenerativo y a modificarlo, y viceversa. En este sentido, dos de los tres grupos mencionados encuentran que al modificar los niveles de funcionamiento del gen Wnt en las especies de gusanos planaria de baja capacidad de regeneración, estas la aumentan de manera muy importante y son capaces ahora de regenerarse por completo, cabeza incluida, a partir de un pequeño fragmento de cola.

Aunque realizados con gusanos, estos experimentos aportan una nueva luz a los mecanismos de regeneración y desvelan en buena medida los actores genéticos y moleculares del mismo. Es un paso más hacia el logro de hacer realidad el sueño de regenerar extremidades u órganos enfermos o amputados, y de regenerar así también la felicidad y la calidad de vida de muchas personas.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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