Pocos animales pueden igualar la resistencia de la humilde hidra. Los pequeños animales de agua dulce con tentáculos pueden ser literalmente triturados y volver a crecer en animales sanos. Un estudio publicado el 7 de febrero en Informes de celda sugiere que las piezas de hidras tienen memoria estructural 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 solo las señales químicas indicaban a una hidra dónde deberían formarse sus cabezas y / o pies.
Las hidras regeneradoras usan una red de fibras proteicas resistentes y fibrosas, llamadas citoesqueleto, para alinear sus células. Cuando las piezas se cortan o arrancan de las hidras, el patrón citoesquelético sobrevive y se convierte en parte del nuevo animal. El patrón genera un pequeño peroPotente cantidad de fuerza mecánica que muestra a las células dónde alinearse. Esta fuerza mecánica puede servir como una forma de "memoria" que almacena información sobre la disposición de los cuerpos de los animales. "Hay que pensar en ella como parte del proceso de definición depatrón y no solo un resultado ", dice el autor principal, biofísico Kinneret Keren del Technion- Instituto de Tecnología de Israel.
Cuando las piezas de hidra comienzan el proceso de regeneración, los restos de la hidra se pliegan en bolitas, y el citoesqueleto tiene que encontrar un equilibrio entre mantener su forma anterior y adaptarse a las nuevas condiciones ". Si toma una tira o un fragmento cuadradoy convertirlo en una esfera, las fibras tienen que cambiar o estirarse mucho para hacerlo ", 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 crece una boca con anillos de tentáculos,las nuevas partes del cuerpo siguen la plantilla establecida por el citoesqueleto en fragmentos de la hidra original.
La estructura principal del citoesqueleto en la hidra del adulto es un conjunto de fibras alineadas que abarcan todo el organismo. La manipulación del citoesqueleto es suficiente para interrumpir la formación de nuevas hidras, descubrieron los investigadores. En muchos sentidos, el citoesqueleto es como un sistema decables tensos que ayudan 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,Anclar los anillos de hidra a cables rígidos dio como resultado hidras sanas de una 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 del citoesqueleto alineadas es común en muchos órganos, incluidos los músculos, el corazón y las tripas humanas. Estudiar la regeneración de la hidra puede conducir a una mejor comprensión de cómola mecánica se integra con señales bioquímicas para dar forma a tejidos y órganos en otras especies ". El citoesqueleto de actomiosina es el principal generador de fuerza en todo el reino animal", dice Keren. "Esto es muy universal".
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