La regeneración no es una simple repetición del desarrollo.

© Michalis AverofTodos los animales se forman durante su desarrollo embrionario. Sin embargo, solo ciertas especies tienen la capacidad de regenerar partes de su cuerpo en el adulto. En un artículo publicado en la revista PNAS, los científicos demuestran que la pata de un pequeño crustáceo (los crustáceos (Crustacea) son artrópodos, es decir animales cuyo cuerpo…) se regenera utilizando los mismos genes que durante el desarrollo, pero no en el la misma orden. Estos resultados sugieren que la regeneración no es una simple repetición del desarrollo y que una misma parte del cuerpo puede formarse de varias formas.

Después de una herida (Una herida es una lesión, física o psíquica, involuntaria o intencionadamente…), ciertos animales tienen la capacidad de regenerar partes de su cuerpo. La nueva copia a veces es indistinguible del original, y los científicos están tratando de descubrir cómo estos animales logran reformar las partes faltantes de sus cuerpos con tanta fidelidad. Como todo el cuerpo se forma inicialmente durante el desarrollo en el embrión (Un embrión (del griego antiguo ἔμϐρυον / embruon) es…), los organismos podrían todos (El todo entendido como el todo de lo que existe a menudo se interpreta como el mundo o. ..) simplemente reutilizar durante la regeneración el programa genético (Genética (del griego genno γεννώ = dar a luz) es…) ya utilizado en el embrión. Es esta hipótesis la que los científicos querían probar directamente en un pequeño crustáceo llamado Parhyale hawaiensis.

Este animal (Un animal (del latín animus, espíritu o principio vital) es, según la clasificación clásica, un…), de aproximadamente 1 cm de largo, tiene la capacidad de volver a crecer todos sus apéndices amputados (como sus antenas y sus patas). Para comparar el desarrollo y la regeneración de este crustáceo, los investigadores tomaron patas del tren (Un tren es un vehículo guiado que corre sobre rieles. Un tren se compone de…) para volver a crecer después de la amputación (La amputación es la ablación de una extremidad del el cuerpo después de un trauma o un…) en 60 adultos, en diferentes momentos de regeneración. También tomaron las piernas en proceso de formación a partir de 40 embriones. Entonces, ¿cómo comparamos el desarrollo y la regeneración? Estos procesos son controlados y ejecutados por genes que se implementan en un orden específico durante el desarrollo y la regeneración. Estos perfiles de activación (Activación puede referirse a:) de genes son medibles en el laboratorio.

Los científicos han descubierto que las piernas embrionarias se forman sincrónicamente entre los individuos (tienen un desarrollo «estereotípico») mientras que las piernas adultas se regeneran a ritmos diferentes de un individuo a otro (El Wikcionario es un proyecto de diccionario libre y gratuito similar a Wikipedia (ambos…) al Una de las principales causas de esta variación entre individuos es el estado fisiológico del animal adulto. En efecto, los embriones se desarrollan dentro de su caparazón y éste constituye un entorno protegido y ampliamente similar para todos los individuos. Por otro lado, los adultos son más expuestos a su ambiente externo y sus ciclos fisiológicos Por ejemplo, los crustáceos renuevan regularmente todo su caparazón (El caparazón es una sección dorsal de un exoesqueleto.) durante su vida (Vida es el nombre de pila:) adulto . Este proceso de muda afecta a todo el organismo. Los autores muestran que el avance en el ciclo de muda tiene una influencia muy fuerte en la actividad (El término actividad puede designar una profesión.) de los genes durante la regeneración. Esta es una primera diferencia importante entre el desarrollo y la regeneración.

Encontraron una segunda (Segundo es el femenino del adjetivo segundo, que viene inmediatamente después del primero o quién…) diferencia. Aunque estos son los mismos genes cuya actividad cambia durante el desarrollo y la regeneración, la dinámica de cambio no es en absoluto la misma para los dos procesos. Por ejemplo, durante el desarrollo, los genes implicados en la multiplicación (La multiplicación es una de las cuatro operaciones de la aritmética elemental…) de las células se activan mucho antes que los genes que controlan la forma de la pierna (las células se producen antes la pierna «forma»). Por el contrario (En matemáticas, el inverso de un elemento x de un conjunto dotado de una ley de…), estos dos tipos de genes están activos al mismo tiempo (El tiempo es un concepto desarrollado por el ser humano para comprender la… .) durante la regeneración (la proliferación celular y la morfogénesis son simultáneas).

Estos resultados sugieren que el pequeño crustáceo Parhyale hawaiensis no regenera su pata como la formó en el embrión. Ahora surge una pregunta: ¿cómo dos procesos diferentes pueden conducir a resultados tan similares?

Un embrión de Parhyale hawaiensis (arriba a la izquierda) desplegará sus genes en un orden específico durante el desarrollo, por ejemplo, para formar una pierna (que se muestra en rojo). Un adulto amputado con esta pierna (arriba a la derecha) regenerará una pierna aparentemente idéntica al desplegar sus genes en un orden diferente de desarrollo.
© Mathilde Paris (París es una ciudad francesa, capital de Francia y capital de la región…)

Para saber más :
Distintas dinámicas de expresión génica en el desarrollo y la regeneración de extremidades de crustáceos
Chiara Sinigaglia, Alba Almazàn, Marie Lebel, Marie Sémon, Benjamin Gillet, Sandrine Hughes, Eric Edsinger, Michalis Averof y Mathilde Paris.
PNAS 1 de julio de 2022 https://doi.org/10.1073/pnas.2119297119

Laboratorio:
Instituto de genómica funcional (La genómica es una disciplina de la biología moderna. Estudia el funcionamiento…) (En matemáticas, el término funcional se refiere a ciertas funciones…) de Lyon – IGFL (CNRS/ENS/Lyon I) – Avenida 32-34 (Una avenida es una gran vía urbana. En principio está arbolada y conduce a un…) Tony Garnier (Tony Garnier (13 de agosto de 1869 en Lyon – 19 de enero de 1948 en Roquefort -la -Bédoule), es arquitecto…). – Lyon 69007, Francia.

Contacto:
Mathilde Paris – Investigadora del CNRS (El Centro Nacional de Investigaciones Científicas, más conocido por sus siglas CNRS, es el más grande…) – mathilde.paris at ens-lyon.fr

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