Hydractinia symbiolongicarpusMURCIA (EP). Investigadores de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos han descubierto información sobre la curación y el envejecimiento a través de una pequeña criatura marina que regenera un cuerpo completamente nuevo solo con la boca. Los científicos secuenciaron el ARN de Hydractinia symbiolongicarpus, un pequeño animal con forma de tubo que vive en las conchas de los cangrejos ermitaños. Justo cuando Hydractinia comenzaba a regenerar nuevos cuerpos, los investigadores detectaron una firma molecular asociada con el proceso biológico del envejecimiento, también conocido como senescencia.
Según el estudio publicado en 'Cell Reports', Hydractinia demuestra que los procesos biológicos fundamentales de curación y envejecimiento están entrelazados, proporcionando una nueva perspectiva sobre cómo evolucionó el envejecimiento. "Estudios como este que exploran la biología de organismos inusuales revelan cuán universales son muchos procesos biológicos y cuánto aún tenemos que entender sobre sus funciones, relaciones y evolución", afirma Charles Rotimi, director de Intramural Research, programa en el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), parte de los NIH.
El investigador también asegura que estos hallazgos "tienen un gran potencial para proporcionar nuevos conocimientos sobre la biología humana".
Desentrañar los orígenes evolutivos de los procesos biológicos fundamentales, como el envejecimiento y la curación, es esencial para comprender la salud y la enfermedad humanas. Los humanos tienen cierta capacidad de regeneración, como curar un hueso roto o incluso volver a crecer un hígado dañado.
Algunos otros animales, como las salamandras y el pez cebra, pueden reemplazar extremidades enteras y reponer una variedad de órganos. Sin embargo, los animales con cuerpos simples, como Hydractinia, a menudo tienen las habilidades regenerativas más extremas, como hacer crecer un cuerpo completamente nuevo a partir de un fragmento de tejido.
Un papel regenerador para la senescencia contrasta con los hallazgos en células humanas. "La mayoría de los estudios sobre la senescencia están relacionados con la inflamación crónica, el cáncer y las enfermedades relacionadas con la edad", asevera Andy Baxevanis, científico principal del NHGRI y autor del estudio.
"Por lo general, en los humanos, las células senescentes permanecen senescentes y estas células causan inflamación crónica e inducen el envejecimiento en las células adyacentes. De animales como Hydractinia, podemos aprender cómo la senescencia puede ser beneficiosa y ampliar nuestra comprensión del envejecimiento y la curación", añade Baxevanis.
Previamente, los investigadores encontraron que Hydractinia tiene un grupo especial de células madre para la regeneración. Las células madre pueden transformarse en otros tipos de células y, por lo tanto, son útiles para crear nuevas partes del cuerpo. En los humanos, las células madre actúan principalmente en el desarrollo, pero los organismos altamente regenerativos como Hydractinia usan células madre durante toda su vida.
Hidractinia almacena sus células madre que impulsan la regeneración en la parte inferior del tronco de su cuerpo. Sin embargo, cuando los investigadores extraen la boca, una parte alejada de donde residen las células madre, la boca desarrolla un nuevo cuerpo.
A diferencia de las células humanas, que están encerradas en sus destinos, las células adultas de algunos organismos altamente regenerativos pueden convertirse en células madre cuando el organismo está herido, aunque este proceso no se comprende bien. Por lo tanto, los investigadores teorizaron que Hydractinia debe generar nuevas células madre y buscaron señales moleculares que pudieran estar dirigiendo este proceso.
Cuando la secuenciación del ARN apuntó a la senescencia, los investigadores escanearon el genoma de Hydractinia en busca de secuencias como las de los genes relacionados con la senescencia en humanos. De los tres genes que identificaron, uno estaba "activado" en células cercanas al sitio donde se cortó al animal. Cuando los investigadores eliminaron este gen, se bloqueó la capacidad de los animales para desarrollar células senescentes y, sin las células senescentes, los animales no desarrollaron nuevas células madre y no pudieron regenerarse.
Los investigadores rastrearon las células senescentes en Hydractinia para encontrar cómo este animal elude los efectos nocivos de la senescencia. Inesperadamente, los animales expulsaron las células senescentes de sus bocas. Si bien los humanos no pueden deshacerse de las células envejecidas con tanta facilidad, las funciones de los genes relacionados con la senescencia en Hydractinia sugieren cómo evolucionó el proceso de envejecimiento.
Los humanos compartieron por última vez un antepasado con Hydractinia, y sus parientes cercanos, las medusas y los corales, hace más de 600 millones de años, y estos animales no envejecen en absoluto. Debido a estos factores, Hydractinia puede proporcionar información crucial sobre los primeros ancestros animales de los humanos. Por lo tanto, los investigadores teorizan que la regeneración puede haber sido la función original de la senescencia en los primeros animales.
"Todavía no entendemos cómo las células senescentes desencadenan la regeneración o qué tan extendido está este proceso en el reino animal", afirma el doctor Baxevanis. "Afortunadamente, al estudiar algunos de nuestros parientes animales más lejanos, podemos comenzar a desentrañar algunos de los secretos de la regeneración y el envejecimiento, secretos que en última instancia pueden hacer avanzar el campo de la medicina regenerativa y también el estudio de las enfermedades relacionadas con la edad", añade.
