Imagen fluorescente del sistema visual de la planaria Schmidtea mediterranea. Los axones visuales y las neuronas fotorreceptoras se muestran en cian, las c\u00e9lulas similares a postes indicadores se muestran en magenta. Cr\u00e9dito: Lucila Scimone, Whitehead Institute <\/p>\n
Si algo les sucede a los ojos de la diminuta planaria Schmidtea mediterranea, que habita en agua dulce, pueden volver a crecer en unos pocos d\u00edas. C\u00f3mo hacen esto es un enigma cient\u00edfico que el laboratorio de Peter Reddien en el Instituto Whitehead ha estado estudiando durante a\u00f1os. <\/p>\n
El \u00faltimo proyecto del laboratorio ofrece una idea: en un art\u00edculo publicado en Science el 26 de junio, los investigadores del laboratorio de Reddien identificaron un nuevo tipo de c\u00e9lula que probablemente sirva como gu\u00eda para ayudar a enrutar los axones desde los ojos hasta el cerebro cuando los gusanos completar la dif\u00edcil tarea de regenerar sus circuitos neuronales.<\/p>\n
Los ojos de Schmidtea mediterranea est\u00e1n compuestos de neuronas fotorreceptoras que capturan la luz conectadas al cerebro con procesos largos y delgados llamados axones. Usan sus ojos para responder a la luz y ayudarlos a navegar en su entorno.<\/p>\n
Los gusanos, que son modelos populares para la investigaci\u00f3n de la regeneraci\u00f3n, pueden regenerar pr\u00e1cticamente cualquier parte de su cuerpo; los ojos son una parte interesante de estudiar porque la regeneraci\u00f3n del sistema visual requiere que los gusanos recableen sus neuronas para conectarlas al cerebro.<\/p>\n
Cuando los sistemas neuronales se desarrollan en los embriones, las primeras fibras nerviosas, llamadas axones pioneros, serpentean sus camino a trav\u00e9s del tejido para formar el circuito necesario para percibir e interpretar los est\u00edmulos externos. Los axones son ayudados en su camino por c\u00e9lulas especializadas llamadas c\u00e9lulas gu\u00eda. Estas c\u00e9lulas especiales se colocan en puntos de elecci\u00f3n donde el camino del ax\u00f3n podr\u00eda bifurcarse en diferentes direcciones.<\/p>\n
En muchos organismos, estas c\u00e9lulas gu\u00eda ya no son una prioridad una vez que finaliza el desarrollo y, por lo general, no se renuevan hasta la edad adulta. . Esa es una de las razones por las que, cuando los humanos experimentan da\u00f1o cerebral o nervioso, la lesi\u00f3n suele ser permanente.<\/p>\n
\u00abEste es un misterio fundamental de la regeneraci\u00f3n en el que ni siquiera hab\u00edamos estado pensando\u00bb, dice Reddien, el principal autor del art\u00edculo que tambi\u00e9n es profesor de biolog\u00eda en el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts e investigador del Instituto M\u00e9dico Howard Hughes. \u00ab\u00bfC\u00f3mo puede un animal adulto regenerar un sistema nervioso funcional cuando el desarrollo original del sistema nervioso generalmente implica una serie de se\u00f1ales que se cree que son transitorias?\u00bb<\/p>\n
Luego, en 2018, la cient\u00edfica de Reddien Lab Lucila Scimone encontr\u00f3 algo sorprendente en las planarias adultas: grupos de c\u00e9lulas misteriosas que parec\u00edan desempe\u00f1ar un papel en la gu\u00eda de los axones en crecimiento. Hab\u00eda notado este grupo de c\u00e9lulas porque co-expresaban dos genes que no se ven juntos a menudo y algunos estaban visiblemente cerca de los ojos.<\/p>\n
\u00abEstas c\u00e9lulas me cautivaron\u00bb, dice. Aparecieron en cantidades muy peque\u00f1as (un gusano normal podr\u00eda tener alrededor de 5; uno grande podr\u00eda tener hasta 10) en cada planaria que examin\u00f3. Se dividieron en dos grupos distintos: algunos alrededor de los ojos de los gusanos planos y otros espaciados a lo largo del camino hacia el centro del cerebro. Cuando traz\u00f3 el camino de los axones existentes que iban desde los ojos de las planarias hasta su cerebro, coincidieron con las posiciones de estas c\u00e9lulas sin excepci\u00f3n.<\/p>\n
Las c\u00e9lulas musculares similares a postes indicadores (magenta) se afilian con los axones del sistema visual de las planarias. en amarillo. Azul, n\u00facleos. Cr\u00e9dito: M. Lucila Scimone, Deniz Atabay, Peter Reddien, MIT, Whitehead Institute <\/p>\n
Cuando los investigadores caracterizaron las c\u00e9lulas, descubrieron que no expresaban ninguno de los genes que son distintivos de las neuronas fotorreceptoras; en cambio, ten\u00edan marcadores que a menudo se encuentran en el tejido muscular. \u00abEso fue muy sorprendente, porque las c\u00e9lulas musculares no es lo que hacen en la mayor\u00eda de los animales\u00bb, dice Scimone.<\/p>\n
En otros organismos, las c\u00e9lulas indicadoras suelen ser neuronas o gl\u00eda. Ser\u00eda inusual que las c\u00e9lulas musculares sirvieran como gu\u00edas; pero el trabajo anterior en el Laboratorio Reddien hab\u00eda demostrado que las c\u00e9lulas del m\u00fasculo planario desempe\u00f1aban otras funciones especiales, como la secreci\u00f3n de la matriz extracelular. Los investigadores ahora se preguntaban si podr\u00edan agregar el papel de gu\u00eda a la larga lista de funciones de las c\u00e9lulas musculares planarias.<\/p>\n
Para probar su hip\u00f3tesis, los investigadores dise\u00f1aron una serie de experimentos. \u00abDesarrollamos un m\u00e9todo de trasplante de ojos en el que puedes tomar un ojo de un animal y trasplantarlo a otro animal\u00bb, dice el postdoctorado de Reddien Lab, Kutay Deniz Atabay. \u00abCuando haces esto, las proyecciones axonales de ese ojo b\u00e1sicamente, si se colocan correctamente, se conectar\u00e1n correctamente al cerebro, produciendo un estado funcional\u00bb,<\/p>\n
Los investigadores tambi\u00e9n crearon planarias modificadas gen\u00e9ticamente que ten\u00edan el m\u00fasculo c\u00e9lulas, pero sin ojos, y luego trasplantaron ojos a sus cabezas sin ojos. Efectivamente, las neuronas crecieron normalmente, serpenteando hacia las c\u00e9lulas y luego ajustando sus trayectorias despu\u00e9s de encontrarlas.<\/p>\n
Sin las c\u00e9lulas, la historia era diferente. Cuando los investigadores trasplantaron ojos a partes distantes del cuerpo de las planarias sin una poblaci\u00f3n de estas c\u00e9lulas musculares, las neuronas fotorreceptoras no se conectaron al centro del cerebro. Asimismo, cuando trasplantaron ojos en planarias que hab\u00edan sido modificadas para que no tuvieran estas c\u00e9lulas musculares, sus neuronas fotorreceptoras a\u00fan crec\u00edan, pero no se conectaron correctamente para llegar al cerebro.<\/p>\n
Estos hallazgos combinados sugirieron que las c\u00e9lulas estaban completamente independientemente del sistema visual, no se formaron debido a los ojos o las neuronas fotorreceptoras, sino que probablemente se establecieron antes de que crecieran las neuronas, lo que proporcion\u00f3 m\u00e1s evidencia del papel de indicador.<\/p>\n
La actividad similar a un indicador de estas c\u00e9lulas plante\u00f3 la pregunta : \u00bfc\u00f3mo saben las propias c\u00e9lulas d\u00f3nde estar? \u00abDescubrimos que hay un patr\u00f3n de mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n en el m\u00fasculo que se establece donde deber\u00edan estar estas c\u00e9lulas\u00bb, dice Reddien. \u00abSi perturbamos la informaci\u00f3n posicional global del sistema, estas c\u00e9lulas se colocan en las posiciones incorrectas, y luego los axones van a las posiciones incorrectas, por lo que creemos que hay un marco de informaci\u00f3n posicional que coloca las c\u00e9lulas durante la regeneraci\u00f3n y que les permite trabajar como indicadores en las ubicaciones correctas\u00bb.<\/p>\n
En este punto, los investigadores no saben exactamente c\u00f3mo las c\u00e9lulas pueden comunicarse con los axones en crecimiento para servir como indicadores. Podr\u00edan estar liberando alg\u00fan tipo de mol\u00e9cula de se\u00f1alizaci\u00f3n que atraiga a los axones, o podr\u00edan estar comunic\u00e1ndose mediante el uso de prote\u00ednas transmembrana.<\/p>\n
\u00abEsa ser\u00e1 una direcci\u00f3n emocionante para el futuro\u00bb, dice Reddien. \u00abAhora hemos identificado el transcriptoma de las c\u00e9lulas, lo que significa que conocemos todos los genes que expresan estas c\u00e9lulas. Eso nos proporciona una lista intrigante de genes que se pueden probar funcionalmente, para tratar de ver cu\u00e1les est\u00e1n mediando las funciones de estos c\u00e9lulas\u00bb.<\/p>\n
Este estudio es un paso adelante en un cuerpo de trabajo que apunta a expandir las capacidades de la medicina regenerativa. \u00abImag\u00ednese un escenario en el que alguien experimente una lesi\u00f3n en la m\u00e9dula espinal, una lesi\u00f3n en el ojo o un derrame cerebral que provoque la p\u00e9rdida de un circuito neuronal\u00bb, dice Atabay. \u00abLa raz\u00f3n por la que no podemos curar por completo estos casos hoy es que carecemos de informaci\u00f3n fundamental sobre c\u00f3mo estos sistemas pueden regenerarse. Observar los organismos regenerativos proporciona muchas ideas. A partir de este caso, vemos que regenerar el sistema perdido puede no ser suficiente. ; es posible que tambi\u00e9n necesite regenerar sistemas que est\u00e9n modelando correctamente ese sistema\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
En la regeneraci\u00f3n de planarias, las c\u00e9lulas musculares brindan m\u00e1s que levantar objetos pesados. M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> ML Scimone el al., \u00abLas c\u00e9lulas similares a gu\u00edas musculares y neuronales facilitan la regeneraci\u00f3n del sistema visual de las planarias, \u00abCiencia (2020). science.sciencemag.org\/cgi\/doi … 1126\/science.aba3203<\/p>\n \u00abLas c\u00e9lulas gu\u00eda ayudan a navegar la regeneraci\u00f3n del ax\u00f3n\u00bb, Science (2020). science.sciencemag.org\/cgi\/doi … 1126\/science.abc8066 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Imagen fluorescente del sistema visual de la planaria Schmidtea mediterranea. Los axones visuales y las neuronas fotorreceptoras se muestran en cian, las c\u00e9lulas similares a postes indicadores se muestran en magenta. Cr\u00e9dito: Lucila Scimone, Whitehead Institute Si algo les sucede a los ojos de la diminuta planaria Schmidtea mediterranea, que habita en agua dulce, pueden … Continuar leyendo \u00abEstas c\u00e9lulas musculares son gu\u00edas para ayudar a los platelmintos regenerativos a que les vuelvan a crecer los ojos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-28637","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28637","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=28637"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28637\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28637"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=28637"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=28637"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}