En la planaria, el músculo de la pared parece marcar dónde va la cabeza

En la planaria, el músculo de la pared del cuerpo parece indicar dónde debe ir la cabeza. Las células madre reponen los tejidos. Otro laboratorio, en otra especie, restaura una cabeza frenada.

Planaria vista desde arriba, a carbón, con dos manchas en la cabeza
Ilustración. Planaria vista por encima, con dos manchas en la cabeza.

Una casa en obra no se orienta por los albañiles. Se orienta por las marcas que alguien dejó en los muros.

En Schmidtea, un gusano plano de agua dulce, la cabeza nueva parece orientarse por el músculo de la pared del cuerpo. Las células madre, llamadas neoblastos, ponen las piezas. No parecen pintar el mapa.

Eso lo sostiene sobre todo un laboratorio. Otro equipo, con una especie que casi no regenera la cabeza, bajó un freno y la cabeza volvió. Un tercero mira cuándo mueren células y cuándo empiezan a dividirse las madres. Son preguntas distintas.

Ficha de la revisión

Pregunta
En la planaria, ¿el músculo de la pared marca dónde va la cabeza, y las células madre solo aportan las piezas?
Qué se ha leído
6 estudios: 6 completos y 0 por su resumen
Organismos
Schmidtea mediterranea y Procotyla fluviatilis, gusanos planos de agua dulce, en regeneración y en encogimiento
Periodo
de 2013 a 2017
Cómo se eligieron
Búsqueda en PubMed por título y resumen: estudios con datos propios que contestan la pregunta, sin revisiones ni estudios clínicos.
Tipo
Revisión narrativa. No es sistemática: no agota lo publicado ni combina resultados.

Lo que se puede afirmar hoy

  • Indicios

    1. En Schmidtea, el músculo de la pared lleva marcas de posición y el tipo de fibra cambia el eje al regenerar.

    Los dos trabajos los firma el mismo equipo. No hay un segundo laboratorio. Estudios 2, 6

  • Indicios

    2. Esas marcas cambian tras la herida aunque no haya neoblastos.

    Un solo equipo. La frase de que el músculo da instrucciones es su propuesta, no el dato. Estudios 2

  • Indicios

    3. En heridas de cabeza, una señal de la línea media hace falta para el polo anterior y el patrón del blastema.

    Mismo laboratorio. No suma un equipo nuevo. Estudios 3

  • Indicios

    4. En Procotyla, bajar un freno de la cabeza restaura fotorreceptores en fragmentos que no regeneraban.

    Otra especie y otro equipo. No mide el músculo de Schmidtea. Estudios 1

  • Indicios

    5. Una vía de la herida ajusta la muerte celular y el inicio de la mitosis de las células madre.

    Otro equipo. Mide tiempo y proporción, no la posición de la cabeza. Estudios 4

  • Indicios

    6. Los neoblastos de Schmidtea no son un grupo homogéneo.

    Mismo laboratorio que el del músculo. No refuerza con un equipo distinto la afirmación del mapa. Estudios 5

Sólido: lo miden al menos tres equipos independientes, con al menos dos estudios leídos completos, y ningún estudio leído lo contradice. Indicios: lo sostienen uno o dos equipos, o se vio en un solo organismo, tarea o lugar, o los autores reconocen un reparo de método. Abierto: los estudios leídos no coinciden, o ninguno lo ha puesto a prueba.

El muro es músculo y lleva posición

La posición del cuerpo, en este gusano, no está escrita en las células madre.

Los genes que marcan esa posición viven en una capa bajo la piel. Esa capa es músculo de la pared.2 Casi todas esas células de músculo llevan alguna marca de posición.2 Tras la herida, la marca cambia aunque falten los neoblastos.2

En siete zonas del cuerpo, la convivencia de dos marcas va de una minoría de células a casi todas. No hay una sola cifra para el gusano entero.2 El laboratorio propone que ese músculo da instrucciones. Lo medido es la marca y el tipo de célula.

Cada fibra tiene un oficio

No todo el músculo de la pared hace el mismo trabajo.

Si faltan las fibras longitudinales, las que van de la cabeza a la cola, la regeneración ni empieza.6 Si faltan las fibras circulares, el eje se parte y salen cabezas fusionadas en un solo blastema anterior.6 Es el mismo laboratorio que describió las marcas de posición.2, 6

A los tres días, en ese silenciamiento, el polo anterior es más ancho y luego se desdobla.6 Si faltan las dos clases de fibra, el cuerpo acaba por deshacerse al cabo de muchas semanas.6 Son oficios distintos del mismo tejido, no dos equipos.

La cabeza pide un polo, y las madres no son iguales

En una herida de cabeza aparece una señal en la línea media del vientre. Aparece aunque no haya neoblastos.3 Más tarde queda en un grupo medial de esas células madre.3 Si se apaga, fallan el polo anterior, la línea media nueva y el patrón del blastema.3

Los neoblastos tampoco son un saco único. Grupos pequeños se especializan en tejidos distintos, y cada linaje con nombre pide su factor.5 Apagar la señal de la línea media y especializar a las madres son dos resultados del mismo laboratorio.3, 5

Un laboratorio, y dos preguntas que no son la suya

Dentro de un laboratorio, el músculo de la pared lleva posición y el tipo de fibra cambia el eje.2, 6 No hay un segundo equipo que haya repetido esa marca en Schmidtea.

En Procotyla, una planaria que regenera mal, una señal que suele frenar la cabeza está activa de más.1 Bajarla devuelve blastema, cabeza y cerebro.1 Los fotorreceptores volvieron en la mayoría de los fragmentos, y los controles no formaron blastema.1

Esos animales se mueven hacia delante a las dos semanas.1 Eso muestra un freno de la cabeza en otra especie. No muestra que el músculo pinte el mapa de Schmidtea.

Un tercer equipo enlaza la muerte de la herida con las células madre.4 Esa vía dispara la muerte celular y retrasa el inicio de la mitosis justo cuando falta tejido.4 En el cuerpo que ya estaba, equilibra muerte y división. Si el gusano encoge por ayuno, silenciarla bloquea la muerte y estropea el remodelado de los órganos.4

Es tiempo y proporción. No es una instrucción de dónde va la cabeza.

Lo que un solo mapa no cierra

Falta un segundo laboratorio que marque el músculo de Schmidtea y vuelva a ver el eje partido. Sin eso, la frase de las instrucciones sigue siendo una propuesta de quien midió la marca.

Falta también la molécula que saldría del músculo y leería el neoblasto, contada por alguien que no sea ese equipo. Procotyla no se suma a Schmidtea como si fueran el mismo gusano.1, 2

El ajuste de muerte y mitosis no dice dónde se coloca la cabeza.4 Y la especialización de las madres dice que no son todas iguales. No dice quién pinta el mapa.5

Conviene no juntar tres oficios. El músculo de la pared, en Schmidtea, lleva marcas de posición y cambia el eje si faltan unas fibras u otras. Eso es un laboratorio y dos artículos.2, 6 La célula madre reparte linajes en otro trabajo del mismo laboratorio, y ese reparto no pinta el mapa.5 La muerte y la mitosis las mide otro equipo.4

Tampoco se leyó si las fibras longitudinales y las circulares llevan las mismas marcas de posición. Un trabajo las vio como músculo que expresa posición. El otro las quitó por separado y miró el eje. No es el mismo corte.2, 6 Procotyla enseña que un freno se puede bajar y que entonces vuelven ojos. No enseña de qué célula salió la orden en Schmidtea.1

Lo que se puede decir es más estrecho. En Schmidtea, el músculo de la pared lleva la marca y el tipo de fibra cambia el eje.2, 6 Las madres ponen las piezas y no son todas iguales.3, 5 En Procotyla, bajar un freno devuelve una cabeza que no salía.1 El ajuste de muerte y mitosis sigue siendo tiempo, no un mapa.4 Fuera de ese laboratorio, nadie ha seguido una orden desde la pared hasta el neoblasto.

Los estudios

Qué hizo y qué vio cada estudio

N.ºEstudioAnimalesQué hicieronQué vieronLeído
1Sikes y Newmark, 2013
Nature
AnimalesProcotyla fluviatilis, fragmentos sin cabeza fácilQué hicieronBajaron un freno interno de la cabeza en una planaria que regenera poco.Qué vieronFotorreceptores en 64 de 71 fragmentos. Los controles no formaron blastema. A los 15 días los rescatados se mueven hacia delante.completo
2Witchley y Reddien, 2013
Cell reports
AnimalesSchmidtea, músculo de la paredQué hicieronLocalizaron las marcas de posición y vieron si están en músculo, con y sin neoblastos.Qué vieronLa capa subepidérmica es músculo. La convivencia de marcas va del 24 % al 93,6 % según la zona. La expresión cambia sin neoblastos.completo
3Scimone y Reddien, 2014
PLoS Genetics
AnimalesSchmidtea, herida anteriorQué hicieronSiguieron una señal de la línea media ventral tras el corte y la silenciaron.Qué vieronLa señal aparece sin neoblastos y luego en un grupo medial de ellos. Al apagarla fallan el polo anterior, la línea media nueva y el patrón del blastema.completo
4Almuedo-Castillo y Adell, 2014
PLoS Genetics
AnimalesSchmidtea, regeneración y encogimientoQué hicieronSiguieron una vía que une la muerte de la herida con la mitosis de las células madre.Qué vieronTras perder tejido, la vía dispara muerte y retrasa la mitosis. En el ayuno, silenciarla bloquea la muerte y estropea el remodelado.completo
5Scimone y Reddien, 2014
Stem Cell Reports
AnimalesSchmidtea, neoblastosQué hicieronSepararon grupos de neoblastos según el tejido al que se parecen.Qué vieronNo son un fondo homogéneo. Factores distintos marcan linajes con nombre, en fracciones pequeñas de neoblastos y en células ya diferenciadas.completo
6Scimone y Reddien, 2017
Nature
AnimalesSchmidtea, fibras de la paredQué hicieronQuitaron por separado las fibras longitudinales y las circulares.Qué vieronSin longitudinales la regeneración no arranca. Sin circulares el polo anterior se ensancha a las 72 h y salen cabezas fusionadas. Sin las dos, el cuerpo se lisa entre las semanas 12 y 20.completo

«Completo»: se leyó el artículo entero, publicado en abierto. «Resumen»: el artículo es de pago y solo se leyó su resumen; de esos estudios no se cuenta el resultado, se indica a qué conclusión sirven de apoyo.

Términos

NeoblastoCélula madre de la planaria, capaz de reponer tejidos distintos.
BlastemaMasa de células nuevas que crece en el corte antes de formar la parte que falta.
Fibra longitudinalCélula de músculo orientada de la cabeza a la cola.
Fibra circularCélula de músculo que rodea el cuerpo, de un flanco al otro.
Polo anteriorEl punto del blastema donde se organiza la cabeza nueva.
FotorreceptorCélula del ojo que detecta la luz. Aquí sirve para saber si la cabeza volvió.

Referencias

  1. Sikes JM, Newmark PA. Restoration of anterior regeneration in a planarian with limited regenerative ability. Nature. 2013. doi:10.1038/nature12403 PMID: 23883929
  2. Witchley JN, Reddien PW. Muscle Cells Provide Instructions for Planarian Regeneration. Cell reports. 2013. doi:10.1016/j.celrep.2013.07.022 PMID: 23954785
  3. Scimone ML, Reddien PW. A forkhead Transcription Factor Is Wound-Induced at the Planarian Midline and Required for Anterior Pole Regeneration. PLoS Genetics. 2014. doi:10.1371/journal.pgen.1003999 PMID: 24415944
  4. Almuedo-Castillo M, Adell T. JNK Controls the Onset of Mitosis in Planarian Stem Cells and Triggers Apoptotic Cell Death Required for Regeneration and Remodeling. PLoS Genetics. 2014. doi:10.1371/journal.pgen.1004400 PMID: 24922054
  5. Scimone ML, Reddien PW. Neoblast Specialization in Regeneration of the Planarian Schmidtea mediterranea. Stem Cell Reports. 2014. doi:10.1016/j.stemcr.2014.06.001 PMID: 25254346
  6. Scimone ML, Reddien PW. Orthogonal muscle fibers have different instructive roles in planarian regeneration. Nature. 2017. doi:10.1038/nature24660 PMID: 29168507

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