Es uno de los ejemplos más cercanos que tenemos de un ser inmortal
Para una criatura de aspecto tan simplista y fácil de pasar por alto, la hidra tiene increíbles poderes, incluida la absurda capacidad de volver a crecer su propia cabeza si es decapitada.
Estos animales invertebrados acuáticos son también uno de los ejemplos más cercanos que tenemos de un ser inmortal. A menos que se destruyan por completo dentro del sistema digestivo de un depredador o se consuman por el fuego, las células madre de una hidra pueden replicarse indefinidamente.
La hidra puede resucitarse prácticamente a sí misma después de ser destrozada, siempre que al menos cinco células organizadoras de la cabeza permanezcan intactas, se rezumarán entre sí, se combinarán y comenzarán a organizar el resto del desorden restante de células en un cuerpo.
Imagen: Células de hidra en puré recuperando su forma con el tiempo con nuevas células organizadoras de la cabeza (azul).
Estos increíbles rasgos han atraído la atención de los científicos durante mucho tiempo, pero todavía hay mucho sobre cómo funcionan que sigue siendo un misterio.
Parte del filo cnidaria de los animales, que incluye medusas, corales y anémonas de mar, la hidra de 10-20 mm vive en ambientes tropicales y templados de agua dulce.
Sus diminutos cuerpos gelatinosos con gusanos tienen tentáculos similares a las de una anémona en un extremo y un solo pie basal rechoncho en la base que excreta cosas pegajosas para adherirse a la superficie. Como todos los cnidarios, su plan corporal es radialmente simétrico, en contraste con nuestra propia simetría bilateral.
En el extremo de la cabeza de la hidra, entre su anillo de tentáculos está su hipostoma en forma de cúpula, una estructura que se convierte en su boca cuando se abre para comer. Las células se vuelven a sellar juntas cuando no están en uso, y dentro de esta misma estructura es donde generalmente residen esas 50-300 células organizadoras principales.
Estas células dictan que sus vecinas deben tomar la forma de células de la cabeza, lo que indica qué célula debe formar el hipostoma y cuál debe convertirse en parte de los tentáculos de agarre.
Si la hidra se corta en dos, en cualquier lugar a lo largo de su tercio superior, la parte restante del cuerpo crecerá más células organizadoras, que luego colocarán una brillante nueva cabeza en el animal.
Estas células de mando también aparecen naturalmente a lo largo del cuerpo de la hidra cuando está brotando, reproduciéndose asexualmente.
Imagen: Una hidra con tres clones en ciernes.
Para comprender estos míticos poderes de la hidra, la bióloga Aide Macias-Muñoz de la Universidad de California y sus colegas observaron más de cerca la genética de la hidra, comparando la expresión genética durante la regeneración de la cabeza y la gemación. Mapearon qué áreas del genoma estaban abiertas para la expresión génica en el hipostoma y los tejidos en ciernes.
Investigaciones anteriores sugirieron que está involucrada la epigenética de múltiples vías de desarrollo, refiriéndose a cómo se regulan los genes en estas vías. Jugar con algunos de los genes reguladores puede producir algunos extraños resultados, como múltiples organizadores de cabeza a lo largo del cuerpo de la hidra.
"Un emocionante hallazgo de este trabajo es que los programas de regeneración de la cabeza y brotación en la hidra son bastante diferentes", dice Macias-Muñoz.
"Aunque el resultado es el mismo (una cabeza de hidra), la expresión génica es mucho más variable durante la regeneración. La expresión génica dinámica acompañante es la remodelación dinámica de la cromatina en los sitios donde se unen los factores de transcripción del desarrollo".
En otras palabras, el andamiaje alrededor del cual se enrosca el ADN para la estructura, su cromatina, se abre en estas regiones para permitir que las células hagan uso de estos genes de desarrollo.
Muchas de estas 2.870 regiones del genoma, identificadas como 'en uso' dentro de las células organizadoras durante la regeneración de la cabeza, incluyen genes potenciadores, cuyos productos ayudan a impulsar otros procesos de desarrollo.
Estos hallazgos sugieren que estos complejos potenciadores del desarrollo estaban presentes antes de que Cnidaria se separara evolutivamente del grupo de animales que son simétricos bilateralmente (que nos incluye a nosotros), hace 600 millones de años, explica Macias-Muñoz.
El equipo también encontró una familia de genes involucrados en la regeneración de la cabeza llamada Fos, que también se observa en los procesos de regeneración en otras especies, incluidos peces, salamandras y ratones.
Los genomas de los cnidarios como la hidra son sorprendentemente similares a los nuestros, particularmente en los genes que codifican proteínas, lo que significa que las claras diferencias en nuestra morfología probablemente se deban a cómo se regulan los genes, explican los investigadores.
Se ha demostrado que los genes potenciadores reguladores evolucionan más rápidamente que otras secuencias codificantes en animales modelo de mamíferos, lo que puede indicar un importante mecanismo que impulsa el cambio y la diversidad durante largos períodos evolutivos.
"Por lo tanto, el estudio de los cnidarios brinda potenciales oportunidades para dilucidar aspectos clave de la evolución [animal], como la formación del plan corporal bilateral y el sistema nervioso", escribió el equipo en su artículo.
La notable capacidad de la hidra para volver a crecer su propia cabeza es sin duda un espectacular ejemplo del poder de la epigenética.
Esta investigación fue publicada en Genome Biology and Evolution: Coordinated Gene Expression and Chromatin Regulation during Hydra Head Regeneration
