En esta entrada hablaremos sobre uno de los animales más injustamente marginados por la industria del cómic: la planaria. Un ser cuyas cualidades harían enrojecer a cualquier héroe. Un animal que ha sorprendido y sorprende a la comunidad científica desde hace más de un siglo…
Pongámonos en contexto: aquellos que hayáis pensado que este “bicho” es un gusano, no andabais muy desencaminados.
Las planarias son uno de los miembros más destacados de los platelmintos, comúnmente denominados como gusanos planos. ¿Vamos a despreciarlos por ello? Claramente no. Continuemos.
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La anatomía básica de la planaria
Para empezar, son triblásticos (durante el desarrollo embrionario se diferencian mesodermo, endodermo y ectodermo), esto puede que no os diga mucho, pero es una característica muy importante que indica un grado de complejidad “elevado”. Además, poseen simetría bilateral, otra característica asociada a los metazoos “superiores”.
Tienen un sistema digestivo unidireccional (si, un solo agujero, de entrada y de salida), un sistema reproductivo con varias gónadas femeninas bajo la “cabeza” y múltiples gónadas masculinas repartidas por el cuerpo (son hermafroditas y de reproducción cruzada).
Así mismo, tienen un sistema nervioso más o menos complejo con un “cerebro” y varios nervios ventrales. A pesar de no poseer sistema circulatorio ni respiratorio, podéis imaginaros que son unos animales más o menos complejos.
Las características hasta ahora descritas pueden ser más o menos curiosas, pero no son espectaculares.
¿Qué es entonces lo maravilloso de estos animales, en concreto de la planaria?
Su capacidad de regeneración. Todos los animales nos regeneramos, al menos en parte.
La cicatrización por ejemplo, es un tipo de regeneración que aunque poco espectacular, es necesaria para la vida de la gran mayoría de los organismos pluricelulares. Sin embargo, en el caso de las planarias, la capacidad de regeneración pasa a un nivel diferente.
Vayamos por partes.
Es probable que a todos os suene la capacidad de algunos reptiles como las lagartijas o algunos geckos de regenerar la cola.
La planaria puede hacer lo mismo pero con cualquier parte del cuerpo.
Si le cortas una porción de la “cola”, esta volverá a crecer, pero… ¿Y si le cortas la cabeza? Ningún problema, esta también volverá a crecer sin mayor dificultad.
Es capaz de regenerar sus ganglios cefálicos (“cerebro”), sus “ojos” y sus gónadas; y es capaz de hacer que todo se conecte y vuelva a ser plenamente funcional.
¿Impresionados? ¿Aún no? ¿Y qué pensaríais si os digo que además, de cualquiera de estas partes amputadas crecerá una nueva planaria?
Imaginemos que nos cortan una mano.
Una cosa es ser capaces de regenerar la mano, y otra muy distinta generar una persona entera a partir de la mano. Esto es, exactamente lo que consigue la planaria.
Si cortamos una planaria en dos, tendremos dos planarias, si cortamos una planaria en tres, tendremos tres planarias, si cortamos una planaria en 10 tendremos 10 planarias… y así hasta 279, que es el máximo alcanzado en la especie s. mediterranea, la especie “consenso” en los laboratorios.
Capacidad de regeneración de la planaria
El número en si mismo ya es espectacular, 1/279 partes de un animal, unas 10.000 células, son capaces de generar un nuevo individuo.
Pero si nos paramos a analizarlo es aun más sorprendente.
¿Por qué? Porque es muy posible que esta pequeña parte de la planaria no tenga nada que ver con las estructuras a las que dará lugar. ¿En qué se parece la cabeza al aparato digestivo?Además, es capaz de integrar esta parte antigua con las nuevas estructuras.
Me explico, si cortamos la cabeza de la planaria, de esta cabeza saldrá un nuevo animal pero… ¡La cabeza es muy grande en relación con el resto de la planaria! Y sin embargo, este organismo es capaz de ajustar el tamaño de la antigua cabeza al pequeño nuevo animal en desarrollo.
Y más aun, el orden de regeneración no es secuencial.
¿Quiere decir que es inmortal?
Que de un pedazo como la cabeza no va creciendo un animal poco a poco de cabeza hacia atrás, sino que se crean estructuras intermedias.
Se crea el equivalente a una miniatura del individuo original y luego va creciendo hasta generar un individuo adulto en apenas una semana.
De un trozo de cabeza ha crecido un nuevo individuo, se han regenerado todas sus estructuras conservando forma y función hasta tal punto que el nuevo individuo es capaz incluso de volver a reproducirse sexualmente.
Su capacidad de regeneración es tal, que bajo condiciones de poca alimentación no adelgaza, sino que reduce su tamaño (hasta 1/20 del original).
No disminuye el volumen de sus células como pasa con nuestros adipocitos si dejamos de comer, sino que pierde células. Y aún así el organismo es plenamente funcional.
¿Y si le volvemos a dar de comer? Pues simplemente vuelve a crecer. Aumentará el número de células manteniendo forma y función. Es como si al ponernos a dieta redujésemos nuestra estatura y tras un periodo de “bonanza” no engordásemos, sino que creciésemos.
Vale, creo que con un poco de suerte, aún quedará algún lector al que le haya picado un poco la curiosidad y quiera saber cómo se las ingenian estos animales para tener tal capacidad de regeneración.
Pues bien, allá va el gran secreto de las planarias: su elevada y activa población de células madre.
¿Qué son los neoblastos?
Los neoblastos (las células madre de las planarias) se encuentran repartida de manera prácticamente homogénea por todo el organismo y son la única población de células que se dividen en este animal.
Se estima que su población es de al rededor de un 30% del total de células del organismo, y pueden dar lugar a los 40 tipos de células distintas presentes en las planarias.
Esta es una gran diferencia respecto a nuestras células madre adultas. En nuestro caso, nuestras células madre adultas solo son capaces de dar lugar a un número reducido de descendientes. Están parcialmente diferenciadas.
En ningún caso por ejemplo, una célula madre adulta del folículo piloso sería capaz de dar lugar a una célula productora de espermatozoides (a no ser que se la reprograme artificialmente).
Esto no pasa en las planarias. En estos animales, los neoblastos son totipotenciales. Son capaces de dar lugar a cualquier célula del animal además de a ellos mismos.
Este último dato es importante ya que si no irían perdiendo células división tras división.
Pero… ¿Cómo son estas células? Los neoblastos poseen las típicas características de célula poco diferenciada: son pequeñas, redondeadas y con una elevada relación núcleo/citoplasma (rojo y azul respectivamente en la imagen inferior).
Al ser las únicas células con capacidad de dividirse del organismo, estas participan tanto en la reparación del animal tras una agresión, como en el proceso normal de mantenimiento del número celular.
Composición de un neoblasto
El gran tamaño relativo del núcleo se debe principalmente a dos motivos: la célula es bastante pequeña, y la cromatina está bastante descondensada (el ADN está poco compactado).
Por otro lado, en el citoplasma se observan bastantes gránulos electrodensos que podrían ser agregados de proteínas y ARNs. Ambas características hacen pensar en un fuerte control de la expresión génica basado en el control de la traducción (paso de ARNm a proteína).
Esta afirmación está cobrando cada vez más peso gracias al aumento de ARNs interferentes y piRNAs encontrados en estas células. Ambas moléculas se encargan de regular la traducción del ARNm (recientemente se ha encontrado relación entre los piRNAs y el control de la maquinaria proteica de traducción).
Vale, ya tenemos identificada una población de células capaz de dar lugar a cualquier otra pero…
¿Cómo saben estas células donde están? Un neoblasto que se encuentre en una cabeza amputada no tendrá que dar lugar a células que formen otra cabeza, mientras que un neoblasto presente en un cuerpo sin cabeza sí.
El neoblasto tiene que saber donde está y quien hay a su alrededor. Esto en biología suele implicar una cosa: gradientes de morfógenos.
