martes, 30 de agosto de 2022

Catapulta arácnida

 Jack Tamisiea

Dos arañas de la especie Philoponella prominens apareándose (el macho, más pequeño y de un color más parduzco, aparece a la derecha de la imagen). [Shichang Zhang, CC BY-SA]

Para algunas arañas, el amor puede resultar devastador. En una práctica espeluznante conocida como canibalismo sexual, las hembras de muchas especies devoran a sus compañeros después de procrear, ya sea para alimentarse o para mantener abiertas sus opciones reproductivas.

Las arañas hembra suelen ser mucho más grandes que los machos, por lo que cuentan con una notable ventaja física. No obstante, un estudio publicado en Current Biology muestra cómo se protegen algunos machos. Valiéndose de la energía almacenada en las articulaciones de las patas delanteras, los machos de la especie Philoponella prominens pueden saltar lejos de una pareja voraz en una fracción de segundo. «Tras trece años estudiando la conducta sexual de las arañas, cuando observé sobre el terreno cómo se catapultaban, supe que había descubierto algo especial», comenta el autor principal del artículo, Shichang Zhang, ecólogo del comportamiento en la Universidad de Hubei.

Esas arañas viven en conjuntos de redes interconectadas que pueden alojar a más de 200 individuos. Con tantos solteros en el vecindario, las hembras pueden permitirse devorar a unos cuantos, de modo que los machos deben huir de inmediato tras procrear si quieren evitar convertirse en un aperitivo poscoital. Los investigadores observaron que las arañas macho pliegan las patas delanteras mientras se aparean, apoyándolas en la hembra. Nada más acabar, las enderezan y usan la presión hidráulica acumulada en las articulaciones tibia-metatarso para salir despedidos, como impulsados por un resorte.


Las arañas escapan de sus parejas tan deprisa que las cámaras habituales no logran captarlo. Así que los autores utilizaron una cámara especial de alta velocidad, cedida por una agencia publicitaria de Pekín, para filmar a las criaturas apareándose. Al estudiar la espectacular huida a 1500 fotogramas por segundo, hallaron que esas arañas de tres milímetros de longitud eran capaces de lanzarse a velocidades cercanas a 88 centímetros por segundo. «Es como si un hombre de metro ochenta saltara 530 metros en un segundo», compara Zhang. Mientras se elevan, los acróbatas arácnidos también giran sobre sí mismos cual peonzas de ocho patas, dando una media de casi 175 vueltas por segundo.

De las 155 parejas de arañas que filmaron en un principio, 152 machos lograron catapultarse y sobrevivir. Los tres restantes no escaparon a tiempo y fueron devorados, y otras arañas a las que los investigadores impidieron saltar corrieron la misma suerte.

Los machos que escapan son sorprendentemente fieles: durante la cópula, fijan una «cuerda de seguridad» de seda a su pareja. Y tras catapultarse, regresan por el hilo y se aparean de nuevo con ella. Llegan a repetir este ciclo hasta seis veces para aumentar las probabilidades de que la inseminación tenga éxito.

Aunque el canibalismo sexual parece algo espantoso desde una perspectiva humana, tiene un sentido evolutivo, explica Matthias Foellmer, biólogo de la Universidad Adelphi que estudia esta conducta en las arañas. En la mayoría de las especies, las arañas macho no aportan más que su esperma a la siguiente generación, por lo que las hembras no pierden nada si se los comen. «Visto así, es sorprendente que esta práctica no se halle más extendida», afirma Foellmer, que no participó en el estudio.

Según Foellmer, este trabajo ilustra cómo el canibalismo puede desencadenar una «carrera armamentística» evolutiva entre los sexos. Y añade que, aunque de momento la elevada tasa de fuga parece favorecer a los machos, «podría surgir una mutación que haga a las hembras un poco más veloces o más eficaces a la hora de apresarlos».

Este artículo apareció publicado en la sección de Actualidad Científica el 29 de junio de 2022.

Constricción selectiva

 

Boa constrictor. [Paul Starosta/Getty Images] 

En el abrazo mortal que la boa o las serpientes estranguladoras en general dan a sus presas no solo queda oprimido el cuerpo de la víctima, sino también los pulmones del ofidio. Ahora un nuevo estudio revela la compleja técnica respiratoria a la que recurren estos notables reptiles para no sucumbir a la asfixia.

A diferencia de los mamíferos, que se sirven del diafragma para henchir la cavidad pulmonar, las serpientes accionan una serie de músculos repartidos por su larga caja torácica. El problema surge porque el estrangulamiento de un animal, que además se debate con todas sus fuerzas, limita el movimiento de los músculos respiratorios de la cazadora. Cómo sobrevive esta a la constricción era una incógnita sin resolver desde hacía tiempo.

Un equipo de investigación encabezado por John Capano, de la Universidad Brown, describe en el Journal of Experimental Biology que las boas constrictoras activan más músculos intercostales en las partes del tórax que no están empeñadas en cada momento. De ese modo pequeños tramos de los pulmones siguen funcionando como una bomba y succionan el aire a través de las zonas constreñidas para absorber tanto oxígeno como sea posible. «A menudo, las partes del pulmón que no están ventilando [por estar comprimidas] quedan prácticamente hundidas», explica Capano.

Con el fin de desentrañar el proceso, envolvieron ejemplares de boa con manguitos medidores de la presión arterial para impedir que expandieran ciertas partes del tórax y, a continuación, midieron el flujo respiratorio colocándoles pequeñas mascarillas en el hocico. Por desgracia, a las serpientes no les gustó nada la idea: «Uno de los mayores esfuerzos fue lograr que se habituaran a ellas».

Al fin pudieron ver cómo se sirven de la respiración selectiva para tomar aire pese a la presión ejercida por los manguitos. Los registros de la actividad eléctrica y las radiografías confirmaron que los impulsos nerviosos activan justamente los músculos de las zonas desembarazadas; ni siquiera intentan respirar con los tramos constreñidos de la caja torácica, solo accionan la musculatura intercostal que conserva la movilidad. Creen  que esa facultad debió surgir en el pasado remoto, pues les permitió engullir presas más grandes.

«Los experimentos biomecánicos del equipo demuestran grandes dotes de ingenio», opina Eletra de Souza, herpetóloga especialista en ofidios de la Universidad de São Paulo, ajena al estudio. «Siempre me han sorprendido las adaptaciones óseas y morfológicas de los ofidios. Asombra lo bien que se las apañan sin extremidades.» 

El semiletargo del colibrí

 Durante la noche, los colibríes reducen la temperatura corporal y entran en letargo. Ahorran así entre el 60 y el 90 por ciento de la energía consumida cada hora, explica Anusha Shankar, ecóloga de la Universidad Cornell y autora principal de un nuevo estudio sobre el fenómeno. Pero, pese a ser fundamental para el modo de vida de estas aves, el letargo profundo no está exento de contrapartidas: los colibríes permanecen rígidos, indefensos ante las amenazas. El equipo de Shankar ha descubierto que algunos se sumen en un letargo menos profundo en el que alcanzan temperaturas intermedias, gracias a un control más fino del termostato corporal.

[IGNACIO YUFERA/FLPA/MINDEN PICTURES]

Los autores estudiaron los colibríes en su medio natural, en el sureste de Arizona. Capturaron ejemplares antes del anochecer y los colocaron en recintos cerrados al aire libre. A medida que avanzaba la noche, los grababan con cámaras infrarrojas y registraban su temperatura corporal. Las tres especies estudiadas pasaban entre el 5 y el 35 por ciento de la noche sumidas en el letargo superficial. El resto del tiempo se hallaban con la temperatura normal, en letargo profundo o bien en transición de un estado a otro.

El semiletargo permitiría a los colibríes beneficiarse de las virtudes reparadoras del sueño y, al mismo tiempo, evitar algunos de los peligros que entraña el letargo profundo, como la reducción de la función inmunitaria, que se han observado en otros animales, aclara Shankar. El hallazgo plantea muchas otras preguntasm que ella y otros investigadores están comenzando a abordar, como qué provoca esos cambios en el letargo y cómo regulan estas aves tan drásticas variaciones térmicas.

Insulina de caracola

 Si queremos coger un cono de mar vivo en la orilla por el gusto de coleccionarlo tendremos que ser cautos, pues algunos poseen un dardo lleno de veneno fulminante que puede causar la muerte. Conocer por qué esta sustancia afecta con suma rapidez a partes esenciales del organismo podría inspirar medicamentos que salven vidas: el veneno del cono marino contiene insulina, una hormona que ayuda a las células a metabolizar la glucosa de la sangre y que muchas personas diabéticas se inyectan a diario.


Cono de Kinoshita. [Jon G. Fuller/VWPics/Alamy Stock Photo] 

Pero la insulina de este molusco gasterópodo tiene algo especial, ya que reduce con rapidez la concentración de glucosa en la sangre de sus presas. La insulina humana actúa con mucha más lentitud; tiende a formar agregados que la estabilizan y facilitan su almacenamiento en el cuerpo, pero impiden que cumpla su función hasta que no se disgrega. La insulina del cono de mar podría brindar pistas para crear una insulina que no se agregue y surta efecto rápido.

En un estudio publicado en Nature Chemical Biology, la bióloga de la Universidad de Copenhague Helena Safavi-Hemami y sus colaboradores han demostrado la peculiar morfología de la insulina del cono de Kinoshita (Conus kinoshitai). El equipo incorporó regiones únicas de esta molécula a la insulina humana y creó así un híbrido que carece de la región humana responsable de la agregación.

En 2020, otros investigadores lograron un hito similar con la insulina del cono geógrafo (Conus geographus). Desde entonces han estudiado otras especies y han descubierto que el cono de Kinoshita fabrica una insulina que actúa de un modo nunca visto. La región agregante de la molécula de insulina humana también es esencial para su unión a los receptores celulares; en la insulina del cono geógrafo esa región está truncada. La del cono de Kinoshita también carece oportunamente de esa parte, pero en cambio posee una singular región alargada que se une a los receptores sin producir agregados.

Cuando Safavi-Hemami le mostró la nueva insulina de caracola a su colega de la Universidad Stanford, Danny Hung-Chieh Chou, recuerda que dijo: «No es nada nuevo». Pero, cuando ahondaron más, observaron que las características biológicas eran muy distintas. Mediante técnicas de imagen punteras visualizaron con claridad cómo el nuevo híbrido se fijaba al receptor celular de la insulina y modificaba su forma, algo que no se conocía en el híbrido precedente. Estos hallazgos ayudarán a conocer mejor el mecanismo de acción de las insulinas en general, señala Mike Strauss, bioquímico en la Universidad McGill ajeno al estudio. «Abre nuevas posibilidades en el campo de las insulinas sintéticas», añade.

Por ahora el equipo continúa investigando la seguridad y la estabilidad del híbrido, problemas que entraña el diseño de una insulina que no se agregue y que esta molécula de forma tan extraña podría solventar.

Aun así, tendrá que superar multitud de pruebas. «Por eso es bueno disponer de un repertorio», dice Safavi-Hemami. Cada especie de cono posee una mezcla venenosa propia que probablemente contenga tipos únicos de insulina y otras moléculas valiosas. A la vista de los miles de sustancias que componen el veneno, todo hace pensar que el estudio detallado de estas caracolas nos deparará numerosos descubrimientos.

Este artículo apareció publicado en la sección de Actualidad Científica el 10 de junio de 2022.

lunes, 29 de agosto de 2022

Si las bacterias necesitan ser pequeñas para funcionar, ¿cómo sobrevive esta giganta?

Si van ustedes a la isla caribeña de Guadalupe y se dan un paseo por los manglares, podrán observar sobre las hojas descompuestas del mangle unos pequeños filamentos blanquecinos. Sorpréndanse. Están viendo bacterias a simple vista.

Ya se conocían bacterias gigantes: Epulopiscium fishelsoni es una bacteria que habita el intestino del pez cirujano y alcanza los 0,6 milímetros de longitud. Su récord duró hasta el descubrimiento de Thiomargarita namibiensis, una bacteria filamentosa que alcanza los 0,75 milímetros. 

Estos registros han sido arrasados por otra bacteria, Thiomargarita magnifica, que forma los filamentos a los que nos referíamos al principio. Mide de media un centímetro de longitud, y puede llegar hasta los dos centímetros. Dado que las bacterias típicas miden unas pocas micras (milésimas de milímetro) estamos hablando de tamaños colosales, 5 000 veces superior a lo habitual. 

Pero no solo el tamaño de Thiomargarita magnifica sorprende. Veamos.

T. magnifica fue descubierta en 2009, y se pensó que se trataba de un hongo. Cuando se comprobó su naturaleza bacteriana, un equipo de investigadores estadounidenses y franceses emprendió una investigación cuyos resultados acaban de ser publicados en la revista Science. Y no solo es el tamaño desmesurado lo sorprendente de esta bacteria, como se menciona en los comentarios publicados por Elizabeth Pennisi y Petra Ann Levin. Sus características proporcionan una nueva dimensión acerca de la diversidad de los procariotas, los seres vivos que carecen de núcleo y otros orgánulos como las mitocondrias.

¿Por qué tiene que ser pequeña una bacteria?

El tamaño excepcional plantea de entrada cuestiones importantes. ¿Qué restricciones de tamaño limitan el crecimiento de las bacterias? En otras palabras, ¿por qué las bacterias son tan pequeñas? La primera restricción está en el transporte de sustancias. 

Los organismos eucariotas cuentan con complejos sistemas de transporte celular, pero los procariotas carecen de ellos. Esto hace que el transporte de moléculas se produzca por difusión, un proceso muy lento y que limita el volumen celular. 

Otro problema es la producción de energía. Los eucariotas contamos con nuestras mitocondrias, pero las bacterias producen ATP, la molécula transportadora de energía, mediante la enzima ATP-sintasa, localizada en la superficie interna de la membrana celular. Un aumento de tamaño disminuye la relación entre superficie y volumen, hasta hacer insuficiente la producción de ATP a partir de un determinado volumen.

Thiomargarita magnifica.













Sin embargo, T. magnifica es capaz de superar estas dos limitaciones. ¿Cómo lo hace? De una forma muy ingeniosa. 

Alrededor del 75 % del volumen de esta bacteria está ocupado por una gran vacuola, de forma que el citoplasma se restringe a una estrecha franja de unas 3,3 micras de grosor entre la vacuola y la membrana externa, una dimensión que permite la difusión de moléculas. 

Por otro lado, los procesos celulares están descentralizados. Por la periferia de la bacteria se localizan vesículas que almacenan sulfuro (fuente de energía) y otras que los autores llamaron pepins(algo así como pepitas de fruta). Estas pepitas contienen ADN y ribosomas, y en ellas se genera ARN mensajero y proteínas. 

Lo sorprendente es que las pepitas están limitadas por membranas, de forma similar al núcleo de los eucariotas. Alrededor de ellas y de otras vesículas se localiza la ATP-sintasa, de forma que su abundancia ya no depende de la superficie interna de la célula. Aunque en otras bacterias se han descrito orgánulos simples, este es el único caso conocido en los procariotas de material genético localizado en una vesícula limitada por una membrana.

Las pepitas contienen ADN genómico. En realidad se trata de múltiples copias del genoma. Este fenómeno se da en otras bacterias gigantes, a veces en número de decenas de miles de copias. En T. magnifica se ha estimado que cada milímetro de bacteria puede tener hasta 37 000 copias del genoma. En una bacteria de un centímetro estaríamos hablando de unas 400 000 copias del genoma. Cómo se regula este número ingente de copias será sin duda objeto de investigación en el futuro.

Una bacteria limpia como una patena

¿Quieren más sorpresas? El número de genes de T. magnifica(11 788) triplica al promedio en las bacterias y es similar al de la levadura Saccharomyces cerevisiae, un eucariota. Este conjunto incluye genes relacionados con la oxidación del sulfuro y la fijación del carbono, pero resultó sorprendente el altísimo número de genes relacionado con el metabolismo secundario, la síntesis de compuestos bioactivos. 

Esto podría explicar que la superficie de esta bacteria aparezca siempre limpia, sin otras bacterias adheridas, tal vez por la producción de potentes antibióticos. No hace falta insistir en el interés aplicado que puede tener esto.

Para terminar, hablemos de la reproducción de T. magnifica. Sus filamentos suelen presentar en el extremo distal unas constricciones que llegan a aislar pequeñas porciones interpretadas como las células hijas del proceso reproductivo. Lo singular del caso es que las células hijas reciben solo una muestra del genoma materno, alrededor de un 1 % de las copias. 

Dado que en el proceso de generación de copias del genoma se producen mutaciones, las células hijas no tienen la misma composición genética de su progenitora, algo que puede considerarse a medio camino entre la reproducción bacteriana típica y la reproducción sexual.

Preguntas evolutivas y filosóficas

Las preguntas que plantea este descubrimiento son de un gran calado. ¿Por qué evolucionó esta bacteria hacia el gigantismo y el aumento en el tamaño del genoma? ¿Cómo se forma el sistema de vesículas? ¿Qué funciones tienen los orgánulos desprovistos de ADN? ¿Qué implicaciones evolutivas tiene la segregación asimétrica del genoma en la reproducción? ¿T. magnifica ha alcanzado el límite real del tamaño bacteriano? 

Yo añadiría una pregunta casi filosófica: ¿cómo se compagina el carácter deslocalizado del material genético y la producción de proteínas con el concepto de individuo? ¿Estamos ante un nuevo tipo de individuo en el mundo de los seres vivos?

De momento no ha sido posible cultivar esta bacteria, algo que permitiría responder a estas y otras cuestiones. Pero lo que está claro es que T. magnifica supone un desafío a los conceptos habituales que teníamos sobre los organismos procariotas. 

Logran resucitar los órganos de un cerdo muerto con una nueva tecnología

 Un equipo de científicos de la Universidad de Yale (Estados Unidos) ha desarrollado una nueva tecnología que suministra un líquido protector de las células especialmente diseñado para los órganos y tejidos, con la que han conseguido restaurar la circulación sanguínea y otras funciones celulares en cerdos una hora después de su muerte, según informan en la edición la revista 'Nature'.

A los pocos minutos del último latido del corazón, una cascada de acontecimientos bioquímicos desencadenados por la falta de flujo sanguíneo, oxígeno y nutrientes comienza a destruir las células y los órganos del cuerpo, pero la tecnología desarrollada ha permitido que este fallo celular masivo y permanente no se produzca tan rápidamente.

Los hallazgos podrían ayudar a prolongar la salud de los órganos humanos durante la cirugía y a ampliar la disponibilidad de órganos de donantes, aseguran los autores.

Un hallazgo que podría prolongar la salud de los órganos humanos

"Todas las células no mueren inmediatamente, sino que hay una serie de acontecimientos más prolongados ", explica David Andrijevic, investigador científico asociado en neurociencia de la Facultad de Medicina de Yale y coautor del estudio. "Es un proceso en el que se puede intervenir, detener y restaurar alguna función celular".

La investigación se basa en un proyecto anterior dirigido por Yale que restauró la circulación y ciertas funciones celulares en el cerebro de un cerdo muerto con una tecnología llamada BrainEx. Publicado en 2019, el estudio fue dirigido por el laboratorio de Nenad Sestan de Yale, el profesor de neurociencia Harvey y Kate Cushing, y profesor de medicina comparativa, genética y psiquiatría.

"Si éramos capaces de restaurar ciertas funciones celulares en el cerebro muerto, un órgano conocido por ser el más susceptible a la isquemia, es decir el suministro inadecuado de sangre, planteamos la hipótesis de que también se podría lograr algo similar en otros órganos vitales trasplantables", señala.

Los órganos se restauraron tras el tratamiento

En el nuevo estudio, un equipo dirigido por el autor principal Sestan -así como por sus colegas Andrijevic, Zvonimir Vrselja, Taras Lysyy y Shupei Zhang, todos ellos de Yale- aplicó una versión modificada de BrainEx denominada OrganEx a todo el cerdo.

La tecnología se compone de un dispositivo de perfusión similar a las máquinas de circulación extracorpórea, que hacen el trabajo del corazón y los pulmones durante la cirugía, y un fluido experimental que contiene compuestos que pueden promover la salud celular y suprimir la inflamación en todo el cuerpo del cerdo. Los cerdos anestesiados fueron tratados con OrganEx una hora después de que se les indujera un paro cardíaco.

Seis horas después del tratamiento con OrganEx, los científicos comprobaron que ciertas funciones celulares clave estaban activas en muchas zonas del cuerpo de los cerdos, incluidos el corazón, el hígado y los riñones, y que se había restaurado la función de algunos órganos. Por ejemplo, encontraron pruebas de actividad eléctrica en el corazón, que conservó la capacidad de contraerse. "También pudimos restablecer la circulación en todo el cuerpo, lo que nos sorprendió", reconoce Sestan.

El estudio de los gruñidos puede ayudar a mejorar el bienestar de los animales  .

Los órganos de los cerdos fallecidos que habían recibido el tratamiento OrganEx parecían funcionales.

 iStock

Normalmente, cuando el corazón deja de latir, los órganos comienzan a hincharse, colapsando los vasos sanguíneos y bloqueando la circulación, explica. Sin embargo, los órganos de los cerdos fallecidos que habían recibido el tratamiento OrganEx parecían funcionales. "Bajo el microscopio, era difícil distinguir entre un órgano sano y uno que había sido tratado con la tecnología OrganEx después de la muerte", asegura Vrselja.

Al igual que en el experimento de 2019, los investigadores también constataron que se había restaurado la actividad celular en algunas zonas del cerebro, pero no se detectó ninguna actividad eléctrica organizada que indicara conciencia durante ninguna parte del experimento.

Sin embargo, el equipo se sorprendió al observar movimientos musculares involuntarios y espontáneos en las zonas de la cabeza y el cuello cuando evaluaron a los animales tratados, que permanecieron anestesiados durante todo el experimento. Estos movimientos indican la conservación de algunas funciones motoras, señala Sestan.

El tratamiento podría ampliar la disponibilidad de órganos de donantes para trasplantes

Los investigadores subrayan que se necesitarán posibles estudios adicionales para entender la aparente restauración de las funciones motoras en los animales, y que se requiere una rigurosa revisión ética por parte de otros científicos y bioéticos.

Los protocolos experimentales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de Yale y guiados por un comité asesor y ético externo. Según los autores, la tecnología OrganEx podría tener varias aplicaciones potenciales. Por ejemplo, el tratamiento podría prolongar la vida de los órganos en pacientes humanos y ampliar la disponibilidad de órganos de donantes para trasplantes. También podría utilizarse para ayudar a tratar los órganos o tejidos dañados por la isquemia durante los infartos de miocardio o los accidentes cerebrovasculares.

"Hay numerosas aplicaciones potenciales de esta nueva y emocionante tecnología", afirma Stephen Latham, director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale. "Sin embargo, debemos mantener una cuidadosa supervisión de todos los estudios futuros, en particular los que incluyan la perfusión del cerebro".

Reacción al estudio

Rafael Matesanz, fundador y ex director general de la Organización Nacional de Trasplantes, ha señalado a SMC España, que "si lo que afirman los autores del artículo fuera correcto y, en efecto, el método OrganEx se mostrara superior al que hasta ahora puede considerarse "gold standard" para muchos procedimientos (el ECMO), nos encontraríamos ante un hallazgo muy interesante a la hora de mejorar la obtención y preservación de órganos para trasplante".

Aunque, considera que "con la información suministrada en el texto no se puede afirmar por ahora que eso sea así y, evidentemente, esta investigación necesita ser confirmada y ampliada".

Científicos españoles descifran el genoma de la medusa inmortal

 Un equipo de investigadores de la Universidad de Oviedo ha logrado descifrar el genoma de Turritopsis dohrnii, conocida como la medusa inmortal, y ha identificado las claves y los mecanismos generales que permiten su continuo rejuvenecimiento. 

Esta medusa, que mide unos cuatro milímetros, hace tiempo que está en el punto de mira de los científicos porque tiene la asombrosa capacidad de revertir su ciclo vital y rejuvenecer en lugar de envejecer y morir tras su etapa reproductiva. 

La comparación de más de mil genes

Maria Pascual-Torner, primera autora -junto con Dido Carrero- del estudio que acaba de publicarse en PNAS, la revista de la Academia de las Ciencias de Estados Unidos, explica que lo que han hecho es secuenciar y comparar el genoma de esta medusa con el de Turritopsis rubra, su hermana mortal, para ver en qué difieren, cuáles son los genes con más variantes y más amplificados (con más copias) en la especie inmortal. 

Y lo que han observado, tras revisar casi 1.000 genes implicados en los proceso de envejecimiento, es que las principales diferencias se centran en los genes asociados con la replicación y la reparación del ADN, el mantenimiento de los telómeros, la renovación de la población de las células madre, la reducción del ambiente celular oxidativo y la comunicación intercelular, "que es importante para mantener el equilibrio en los tejidos".

Diagrama del ciclo biológico de la medusa inmortal (Turritopsis dohrnii)

Diagrama del ciclo biológico de la medusa inmortal (Turritopsis dohrnii)

 Univ. Oviedo

Todos los genes que se asocian a la mayor plasticidad de esta medusa tienen que ver con procesos que en las personas se han asociado con la longevidad y el envejecimiento saludable, según el equipo de investigadores de la Universidad de Oviedo que dirige Carlos López-Otín.

Pascual-Torner explica que durante la investigación también indujeron el rejuvenecimiento de estas medusas para ver cómo se expresaban esos genes diferentes durante el proceso. "Lo más llamativo que vimos es que estaban asociados dos mecanismos necesarios para que las células especializadas puedan reprogramarse y se vuelvan como células madre, con capacidad de convertirse en cualquier célula del organismo de nuevo", detalla la investigadora. 

El rejuvenecimiento está asociado a mecanismos para que células especializadas se vuelvan células madre

Maria Pacual-TornerInvestigadora y primera autora del estudio

En concreto, detectaron dos rutas bioquímicas fundamentales para el rejuvenecimiento cíclico de esta medusa: la denominada ruta polycomb, que silencia genes que están relacionados con el desarrollo de la célula; y la de la pluripotencia celular, que aumenta la expresión de los genes relacionados con la capacidad de la célula de convertirse en cualquier tipo de célula.

Pascual-Torner explica que, en laboratorio, este tipo de medusas rejuvenecen casi el 100% de las veces después de reproducirse, retrocediendo desde ese estadio hasta el de cisto, una especie de bola, y en ese proceso se modifican los tejidos, "porque ni los tejidos ni las células de una medusa son iguales que los del cisto ni los del futuro pólipo (otro estado de desarrollo)".

La investigadora, que también trabaja en el Instituto de Oncología de la Universidad de Oviedo, precisa que no hay una única clave de todo este proceso de rejuvenecimiento e inmortalidad, sino que han visto que son diversos mecanismos los que intervienen para hacerlo posible. 

La trascendencia del hallazgo

Los mecanismos o marcas de envejecimiento (los hallmarks of aging que dicen los científicos) se observan en prácticamente todas las especies, incluida la humana, de modo que los investigadores están convencidos de que conocer las claves genómicas de la inmortalidad de esta medusa acabará traduciéndose en mejoras relacionadas con el envejecimientohumano. 

"Este trabajo no persigue la búsqueda de estrategias para lograr los sueños de inmortalidad humana que algunos anuncian, sino entender las claves y los límites de la fascinante plasticidad celular que permite que algunos organismos sean capaces de viajar atrás en el tiempo", afirma López-Otín. Y añade que lo que sí prevén es que, a partir de este conocimiento, puedan encontrar "mejores respuestas frente a las enfermedades asociadas al envejecimiento que hoy nos abruman".

Podremos hallar mejores respuestas para enfermedades asociadas al envejecimiento

Carlos López-OtínInvestigador U. Oviedo

En este sentido, Pascual-Torner asegura que, aunque el sistema de envejecimiento de una medusa no es el de un ser humano, este trabajo da pistas sobre dónde focalizar nuevos estudios a quienes investigan sobre cáncer, enfermedades neurodegenerativas, desórdenes cardiovasculares u otras patologías relacionadas con el envejecimiento. 

"Las variantes génicas y las amplificaciones de genes que hemos encontrado podrán ser exploradas en futuras investigaciones científicas y clínicas para hallar resultados frente a estas enfermedades", concluye.