Los investigadores están especialmente interesados en la capacidad de la hidra para regenerar su sistema nervioso, que podría ser una nueva terapia para el tratamiento de traumas o enfermedades degenerativas en los seres humanos.
El diminuto invertebrado de agua dulce conocido como hidra, aunque definitivamente menos temible que su contraparte mitológica, regenera las células y tejidos dañados. Esta habilidad es tan impresionante que, si cortaras una hidra por la mitad, volvería a crecer su cuerpo y sistema nervioso en cuestión de días.
Con el fin de entender exactamente cómo hacen esto, investigadores de la Universidad de California (EE.UU.) han rastreado la evolución de las células de la hidra a lo largo de toda su vida, encontrando tres líneas de células madre que pueden convertirse en células específicas de los nervios, glándulas y otros tejidos.
Ahora los científicos secuenciaron las transcripciones de ARN de 25.000 células de hidra para seguir la trayectoria genética de casi todos los tipos de células diferenciadas del animal. Como resultado, crearon un mapa de alta resolución de todo el camino del desarrollo de las células de la hidra, según un estudio publicado en la revista Science.
“La mayoría de los animales tienen los mismos genes”, afirma Celina Juliano, bióloga molecular y autora principal del estudio. Pero la hidra de alguna manera usa ese juego de herramientas genéticas “para hacer estas locuras”, agrega.
Las ‘decisiones’ que toman las células.
Las hidras renuevan continuamente las poblaciones de sus células madre, explica el equipo. Basado en el análisis de ARN extraído de células individuales y grupos de células, el equipo separó estas células madre en tres linajes diferentes. Luego pudieron construir un árbol de decisión que muestra cómo cada linaje madura en diferentes tipos de células y tejidos.
De esta manera, los expertos llegaron a la conclusión de que “las células madre parecen pasar a través de un estado celular que tiene potencial de [convertirse en] glándulas y neuronas antes de tomar una decisión final”. El mapa molecular también permitió a Juliano y sus colegas identificar los genes que influyen en estos procesos de toma de decisiones, que serán el foco de futuros estudios.
El equipo espera que su trabajo permita a los biólogos comprender las redes genéticas reguladoras que controlan la evolución temprana de la hidra. Estas redes, según los científicos, se comparten entre muchos animales, incluidos los humanos. Además, comprender cómo la hidra regenera todo su sistema nervioso podría ayudarnos a entender mejor las enfermedades neurodegenerativas en humanos, aseguran.
“Todos los organismos comparten la misma vía de respuesta a la lesión, pero en algunos organismos como la hidra, esto conduce a la regeneración”, dijo la coautora y estudiante graduada Abby Primack. “En otros organismos, como los humanos, una vez que se lesiona nuestro cerebro, tenemos dificultades para recuperarnos porque el cerebro carece del tipo de habilidades regenerativas que vemos en la hidra”.
Mayor información: Stefan Siebert, Jeffrey A. Farrel et al. «Stem cell differentiation trajectories in Hydra resolved at single-cell resolution». Science, Published: 26 Jul 2019.
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