La medusa del tamaño de una uña pequeña puede regenerar sus tentáculos cortados en dos o tres días, pero ¿cómo se regenera? La regeneración funcional del tejido en una variedad de especies, incluidas salamandras e insectos, se basa en la capacidad de formar un blastema, un grupo de células indiferenciadas que pueden reparar daños y convertirse en un apéndice faltante. Las medusas, así como otros cnidarios como los corales y las anémonas de mar, exhiben fuertes capacidades regenerativas, pero cómo forman la cápsula crítica ha sido un misterio hasta ahora.
Científicos japoneses han descubierto que el pez cladonemajelly utiliza células proliferativas similares a tallos para regenerar sus tentáculos, proporcionando nuevos conocimientos sobre el proceso de formación de vesículas y sus similitudes evolutivas en otras especies como las salamandras.
El equipo reveló que las células proliferativas similares a las células madre, que crecen y se dividen activamente pero que aún no se han diferenciado en tipos de células específicas, aparecen en el sitio de la lesión y ayudan a formar la cápsula. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científica "PLOS Biology" el 21 de diciembre.
"Es importante destacar que estas células madre proliferantes en las vesículas son diferentes de las células madre residentes en los tentáculos", dijo el autor correspondiente Yuichiro Nakajima, profesor de la Escuela de Graduados en Farmacia de la Universidad de Tokio. "Las células proliferativas específicas de reparación contribuyen principalmente a la fina capa exterior del epitelio de los tentáculos recién formados".
"Las células madre residentes presentes dentro y cerca de los tentáculos son responsables de generar todas las líneas celulares durante la homeostasis y la regeneración, lo que significa que pueden mantener y reparar cualquier célula necesaria a lo largo de la vida de la medusa", dijo Nakajima. "Las células proliferativas específicas de reparación aparecen sólo cuando se lesionan. Las células madre residentes y las células proliferativas específicas de reparación trabajan juntas para regenerar rápidamente la función de los tentáculos en cuestión de días".
El primer autor, Sosuke Fujita, investigador postdoctoral en el laboratorio de Nakajima en la Escuela de Graduados en Farmacia, dijo que el hallazgo ayuda a los investigadores a comprender cómo difiere la formación de vesículas en diferentes grupos de animales.
"En este estudio, nuestro objetivo era estudiar el mecanismo de formación de vesículas utilizando los tentáculos de las medusas cnidarias (Cladonema) como modelo de regeneración en animales no anfibios (o animales que no forman lados, ni izquierdo ni derecho, durante el desarrollo embrionario)", dijo Fujita.
Las salamandras, por ejemplo, son anfibios que pueden regenerar extremidades. Sus extremidades contienen células madre que están restringidas a las necesidades de tipos de células específicas, un proceso que parece ser similar a las células proliferativas específicas de reparación observadas en las medusas.
"Dado que las células proliferativas específicas de reparación se parecen a las células madre restringidas en las extremidades de las salamandras anfibias, podemos especular que las vesículas formadas por células proliferativas específicas de reparación son una característica común adquirida de forma independiente durante la evolución animal para la regeneración compleja de órganos y apéndices".
Los investigadores dicen que las herramientas actualmente disponibles para estudiar los orígenes de las células son demasiado limitadas para dilucidar de dónde provienen o identificar otras células madre distintas.
"Se deben introducir herramientas genéticas para rastrear líneas celulares específicas y operar en Cladonema", dijo Nakajima. "En última instancia, comprender los mecanismos de formación de blastocistos en animales en regeneración, incluidas las medusas, puede ayudarnos a identificar componentes celulares y moleculares que pueden mejorar nuestras propias capacidades regenerativas".
Referencias: Sosuke Fujita, Mako Takahashi, Manabu Kumano, Erina Kuranaga, Masayuki Miura, Yuichiro Nakajima, "Diferentes poblaciones de células madre promueven la regeneración funcional de los tentáculos del dragón de almeja", 21 de diciembre de 2023, "PLOS Biology".
DOI:10.1371/journal.pbio.3002435
Fuente compilada: ScitechDaily