Las hidras saben regenerarse porque disponen de memoria estructural

Pocos animales pueden igualar la resiliencia de la humilde hidra, unos pequeños animales de agua dulce con tentáculos que se pueden literalmente triturar en pedazos y regenerar en animales sanos.

Un estudio publicado en ‘Cell Reports’ sugiere que las piezas de hidras tienen memoria estructural, lo que les ayuda a dar forma a su nuevo plan corporal de acuerdo con el patrón heredado por el «esqueleto» del animal. Anteriormente, los científicos pensaban que sólo las señales químicas indicaban a una hidra donde debían formar su cabeza y/o pies.

Las hidras regeneradoras utilizan una red de fibras de proteínas duras y fibrosas, llamadas citoesqueleto, para alinear sus células. Cuando se arrancan o cortan piezas de las hidras, el patrón del citoesqueleto sobrevive y se convierte en parte del nuevo animal. El patrón genera una pequeña pero potente cantidad de fuerza mecánica que muestra a las células dónde alinearse y esta fuerza mecánica puede servir como una especie de «memoria» que almacena información sobre la disposición de los cuerpos animales.

«Hay que pensar en ello como parte del proceso de definición del patrón y no sólo de un resultado», dice la autora principal, la biofísica Kinneret Keren, del ‘Technion-Israel Institute of Technology’, en Israel. Cuando las piezas de la hidra comienzan el proceso de regeneración, los trozos de hidra se pliegan en pequeñas bolas y el citoesqueleto tiene que encontrar un equilibrio entre mantener su forma antigua y adaptarse a las nuevas condiciones.

«Si tomas una tira o un fragmento cuadrado y lo conviertes en una esfera, las fibras tienen que cambiar o estirarse mucho para hacer eso», explica Keren. Sin embargo, algunas porciones conservan su patrón. A medida que la pequeña bola de tejido de hidra se estira en un tubo y desarrolla una boca con un anillo de tentáculos, las nuevas partes del cuerpo siguen la plantilla establecida por el citoesqueleto en fragmentos de la hidra original.

Alterar el citoesqueleto interrumpe la formación de hidras nuevas

La principal estructura del citoesqueleto en la hidra adulta es una serie de fibras alineadas que abarcan todo el organismo y alterar el citoesqueleto resulta suficiente para interrumpir la formación de nuevas hidras, según hallaron los investigadores. De muchas maneras, el citoesqueleto es como un sistema de cables tensos que ayuda a la hidra a mantener su forma y función.

En un experimento, los investigadores cortaron la hidra original en anillos que se doblaron en bolas que contenían múltiples dominios de fibras alineadas. Esas piezas en forma de anillo se convirtieron en hidras de dos cabezas. Sin embargo, el anclaje de los anillos de hidra a los hilos rígidos resultó en hidras sanas de una sola cabeza, lo que sugiere que las retroalimentaciones mecánicas promueven el orden en el animal en desarrollo.

Las hidras son mucho más simples que la mayoría de sus primos en el reino animal, pero el patrón básico de las fibras citoesqueléticas alineadas es común en muchos órganos, incluyendo los músculos humanos, el corazón y los intestinos, por lo que estudiar la regeneración de la hidra puede llevar a entender mejor cómo se integra la mecánica con las señales bioquímicas para formar tejidos y órganos en otras especies. «El citoesqueleto de actomiosina es el principal generador de fuerza a través del reino animal», concluye Keren, apuntando que se trata de una cuestión muy universal.

Fuente: Agencia Europa Press