Ofrecen una visión excepcional de cómo se convierten los tubos embrionarios en órganos complejos
Los biólogos llevan mucho tiempo preguntándose cómo se desarrollan los órganos hasta adquirir su forma final, y los cuerpos casi transparentes de las estrellas de mar juveniles pueden ofrecer una ventana única al proceso de desarrollo de los órganos.
Muchas especies de estrellas de mar desarrollan un tubo hueco durante la etapa larvaria que se expande como un globo en la cavidad corporal, actuando como precursor de sus órganos posteriores. Margherita Perillo y su equipo del Laboratorio de Biología Marina han denominado a este bucle tubular órgano hidrovascular (HVO).
Aunque el órgano vomeronasal (HVO), con su estructura tubular, parece engañosamente simple, comparte una característica de desarrollo con los humanos: nuestro corazón, pulmones y riñones también comienzan como simples tubos durante el desarrollo embrionario.
El HVO de la larva de la estrella de mar comienza como un pequeño tubo que se alarga, ramifica y expande antes de adquirir su forma final. Perillo y su equipo investigan los procesos de desarrollo que permiten esta transformación con la esperanza de comprender mejor cómo se establece el patrón de desarrollo de los órganos en las distintas especies.
Vídeo: Un vídeo de microscopía a intervalos de tiempo de los huevos de la estrella de mar Asterias forbesi ofrece una visión del desarrollo embrionario. Crédito de la imagen: Margherita Perillo
Sus hallazgos previos, sumados al hecho de que las estrellas de mar se encuentran entre los invertebrados más cercanos a los humanos, las convierten en candidatas ideales para el estudio del desarrollo de órganos. Las estrellas de mar "forman órganos embrionarios como los vertebrados", afirma Perillo, y sus huevos y larvas son transparentes y abundantes, lo que nos permite visualizar todo el proceso.
Al comparar el desarrollo del órgano vomeronasal (HVO) en diferentes especies de estrellas de mar, como la estrella de mar de Forbes, la estrella de mar murciélago y la estrella de mar peine roja, Perillo está respondiendo a la pregunta de cómo se desarrolla el mismo órgano en un grupo de animales.
Imagen derecha: Un gráfico que resume el desarrollo de los HVO en tres especies de estrellas de mar. Tanto en A. forbesi como en P. miniata, los tubos se forman de manera similar. La principal diferencia radica en que, en A. forbesi, los tubos permanecen separados a ambos lados del esófago, mientras que en P. miniata se fusionan sobre la boca. La formación de los HVO en A. aranciacus difiere, ya que los tubos alcanzan los lados del estómago antes de alargarse hacia la cabeza. Crédito de la imagen: Margherita Perillo
Si bien todas las especies de estrellas de mar estudiadas poseen un órgano vomeronasal, su desarrollo varía ligeramente. En las estrellas de mar Forbes, los tubos crecen primero hacia el estómago y luego se fusionan sobre la boca, mientras que en las estrellas de mar murciélago la primera conexión tubular se produce tempranamente, antes de que los tubos crezcan hacia el estómago. En las estrellas de mar peine rojas, los tubos se fusionan primero cerca del intestino. A pesar de estas diferentes estrategias de desarrollo, todas las estrellas de mar acaban teniendo órganos vomeronasales de forma similar.
¿Y ahora qué? Ahora que su laboratorio ha sentado las bases sobre cómo se desarrollan los órganos vomeronasales en las distintas especies de estrellas de mar, Perillo afirma que las próximas preguntas que esperan responder son: "Cómo formamos órganos a partir de tubos, cómo estos tubos mantienen su orientación y forma adecuadas y, una vez que se tiene un órgano completamente desarrollado y funcional, cómo prevenir la fibrosis en él".
Vídeo: Larva de Asterias forbesi nadando. Crédito de la imagen: Margherita Perillo.
Al revelar cómo un simple tubo se desarrolla hasta convertirse en un órgano funcional, la estrella de mar ofrece un poderoso modelo para investigar estos fundamentales procesos biológicos.
El estudio se publicó en la revista Discover Developmental Biology: Comparative analysis of Asterias forbesi development reveals distinct mechanisms of hydro-vascular organ formation across sea stars
