Animales
Las estrellas de mar podrían enseñarnos a crear órganos artificiales
Un estudio con estrellas de mar trata de resolver cómo se forma una de las estructuras que permite la vida más básicas
Enormes instrumentos tubulares coronan los altares de muchas iglesias. Por sus canales, corrientes de aire a presión pasan por los biseles y provocan las vibraciones que permiten al organista crear melodías para disfrute de los asistentes. Estos órganos, cuyos fuelles y mecanismos poco tienen que ver con los órganos de nuestro cuerpo, curiosamente dependen de unas estructuras que son necesarias para ambos; los tubos. En el instrumento, el diámetro y la longitud de los tubos permite crear las notas musicales. En el cuerpo, una intrincada red de tubos es la encargada de llevar nutrientes, aire y otros líquidos necesarios a todas las células del cuerpo para que el organismo pueda funcionar correctamente. Y en estos tubos es donde muchos de los órganos -tanto instrumentales como biológicos- que se fabrican fallan estrepitosamente.
Dentro y fuera
La importancia de los tubos es que tienen una parte interior separada del exterior, lo que permite que se creen diferencias en las concentraciones de sustratos y nutrientes. Así pues, enmarañando ordenadamente la red tubular es como se pueden alcanzar funciones biológicas complejas que no permite la simplicidad. Sin embargo, a pesar que estas estructuras son muy básicas para la vida, todavía conocemos poco de la formación de los tubos de nuestro organismo durante la embriogénesis, pero es aquí donde el estudio de organismos más sencillos puede aportarnos los puntos clave que nos permitan entender cómo se forman los enredos que complican -y permiten- la vida.
Observando el árbol filogenético, el equipo de investigación liderado por Margherita Perillo, del Laboratorio de Biología Marina de la Universidad de Chicago, se topó con las estrellas de mar, organismos que se estima que llevan cerca de 500 millones de años en nuestro planeta y de cuyos ancestros evolucionaron muchas de las especies actuales. Algunas de las estrellas que podemos encontrar en nuestras costas hoy en día siguen manteniendo sus estructuras sencillas y, entre ellas se encuentran crucialmente, las redes tubulares. En palabras de la Dra. Perillo,"[Escogimos las estrellas marinas] porque queríamos entender el mecanismo básico de formación de tubos que se conserva en todos los vertebrados. Así que necesitábamos un animal que estuviera en la base del árbol de la vida, [y, por tanto, evolucionó] antes que los cordados".
Un problema tubular
Ciertas deformaciones presentes en los tubos del cuerpo realizan funciones específicas, como el corazón o el estómago, pero cuando aparecen por otras causas pueden provocar graves problemas. Por ello es importante entender el mecanismo de formación de estas anomalías para distinguir las beneficiosas de las malignas. Para ello, utilizando diferentes técnicas tanto genéticas como de microscopía, el equipo de investigación observó cómo se generaba el trato digestivo de la estrella Patiria miniata durante los diferentes estadios larvarios. Gracias a los resultados obtenidos, han podido detallar todo el proceso y observar cuáles son los genes claves para el desarrollo de estas estructuras.
Con este estudio los científicos se encuentran mucho más cerca de resolver una de las grandes cuestiones en la biología: cómo se desarrollan los organismos desde una célula hasta las complejas estructuras tubulares tridimensionales de diversos órganos. Según explica la Dra Perillo, en algunos organismos, como las moscas, las células primero se multiplican y luego se ordenan y especializan; pero en los mamíferos, tanto la proliferación como la migración y especialización se producen a la vez. En el caso de la embriogénesis de la estrella de mar, ocurre como los mamíferos y otros vertebrados, lo que demostraría que este mecanismo de formación ya se encontraba en las bases genéticas de la evolución de los vertebrados.
Los tubos en ratones
Además de observar la embriogénesis, el equipo encontró un gen clave para la formación de los tubos al que denominaron Six1/2. Este gen se encarga concretamente del proceso de ramificación. Al suprimirlo en ratones, sus riñones se generan con ciertas anomalías, pero estudios posteriores han observado que también les vuelve resistentes a los tumores, incluso cuando se les inyectan células tumorales directamente. Además, según los investigadores, este gen también podría ser muy útil para desarrollar órganos artificiales que puedan utilizarse para trasplantes en el laboratorio. Vale la pena recordar que estos estudios muestran todavía resultados muy relacionados con la ciencia básica, pero sientan las bases para posteriores investigaciones traslacionales que podrían, en un futuro, mejorar la vida de millones de personas.
QUE NO TE LA CUELEN
- Que una especie mantenga parte de sus características a lo largo de los millones de años no quiere decir que no haya evolucionado. La evolución realiza cambios aleatoriamente y puede revertirlos si no aporta ventajas o, directamente, es una desventaja para el individuo en el que ocurre.
REFERENCIAS (MLA)
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