La medusa “inmortal” capaz de rejuvenecer y cómo los secretos de sus células nos pueden ayudar a tratar enfermedades
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La Turritopsis dohrnii, una medusa diminuta y translúcida, ha demostrado ser sorprendentemente difícil de matar.
La bióloga marina Maria Miglietta, de la Universidad Texas A&M en Galveston, las ha cortado, hervido, privado de alimento, sometido a un exceso de salinidad o introducido en agua dulce.
Y, sin embargo, estas ingeniosas criaturas burlaron a la muerte en cada ocasión.
Ante situaciones de estrés, se detienen en seco y caen al fondo de su recipiente.
Entonces ocurre algo asombroso: los animales se transforman en masas de células que no guardan parecido alguno con la forma de paraguas con tentáculos propia de las medusas adultas.
En un plazo de uno a tres días, de esta masa celular brota una estructura llamada pólipo —una etapa temprana del ciclo vital de la medusa—, que posteriormente se desarrolla hasta formar una colonia de la que, con el tiempo, surgirán nuevas medusas.
Retroceder el reloj biológico
“A partir de una sola medusa que no muere, se obtiene una colonia capaz de generar cientos más”, explica Miglietta.
Y cada una de estas nuevas medusas puede, en teoría, rejuvenecer de la misma manera, demostrando una capacidad aparentemente inagotable para hacer retroceder el reloj biológico hacia la juventud.
Miglietta y otros científicos estudian actualmente los procesos genéticos y moleculares que hacen posible la hazaña de la Turritopsis dohrnii de desafiar a la muerte.
Al desentrañar estos secretos, los investigadores esperan explorar si es posible activar procesos similares en los seres humanos.
El objetivo no es convertir a las personas mayores en bebés —al estilo de Benjamin Button, una idea que pertenece estrictamente al ámbito de la ciencia ficción—, sino inducir a las células y tejidos a recuperar un estado más juvenil, con el fin de sanar heridas y tratar enfermedades asociadas al envejecimiento.
“Creo que el santo grial de este tipo de cosas sería la biología regenerativa: tratar de revertir la degeneración o degradación relacionada con el envejecimiento”, dice Michael Koldobskiy, oncólogo pediátrico y médico científico de ña Universidad Johns Hopkins en EE.UU.
“Estamos muy lejos de aprovechar eso para el beneficio humano, pero creo que comprender estos organismos que desarrollaron estos procesos hace millones de años podría realmente dar sus frutos”.
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Las capacidades regenerativas de la Turritopsis dohrnii fueron descritas por primera vez en 1992 por un científico italiano que mantenía a estos animales en el laboratorio y olvidó alimentarlos durante un fin de semana.
Al regresar, esperaba encontrarlos muertos, pero “en su lugar, halló nuevos pólipos en el recipiente”, comenta Miglietta.
Poco después, el biólogo Stefano Piraino, de la Universidad del Salento (Italia), comenzó a interesarse por los mecanismos que hacían posible esta proeza de rejuvenecimiento.
A medida que los embriones se desarrollan, las llamadas células madre se multiplican y se transforman en células nerviosas, musculares y de otros tipos que conforman el organismo.
Por lo general, estas células permanecen en su estado especializado hasta que envejecen y mueren.
Sin embargo, Piraino descubrió que, durante el rejuvenecimiento de esta medusa “inmortal”, ciertos tejidos experimentan un proceso de “transdiferenciación”.
Es decir, regresan a un estado similar al de las células madre, posteriormente, especializarse en otros tipos celulares.
“Las células adultas se ‘desdiferencian’ y se transforman en algo distinto, necesario para formar el pólipo”, explica Miglietta, quien trabajó en el laboratorio de Piraino.
La capacidad de la Turritopsis dohrnii para rejuvenecer le ha valido el apodo de “medusa inmortal”.
Es —hasta donde saben los científicos— un caso único en el reino animal.
Si bien algunos lagartos, gusanos y anfibios pueden regenerar partes de su cuerpo perdidas o lesionadas, ninguno es capaz de revertir un organismo adulto a un estado juvenil
La Turritopsis dohrnii constituye una demostración extraordinaria de que el envejecimiento y la mortalidad no son siempre una inevitabilidad biológica (aunque los científicos no pueden descartar que, con el tiempo, el animal muera de forma natural).
El “interruptor” molecular
Hoy en día, Miglietta y otros investigadores trabajan para desentrañar los procesos genéticos que permiten a las células retroceder en el tiempo.
El sueño definitivo, señala Koldobskiy, sería identificar el “interruptor” molecular que controla este proceso.
Si ese mismo mecanismo de control existiera en los seres humanos, tal vez podría activarse para inducir a las células humanas a recuperar un estado más juvenil.
De ser posible, esto podría acelerar la curación de heridas o tejidos dañados tras un accidente cerebrovascular o un infarto, e incluso revertir los daños asociados a la pérdida de visión relacionada con la edad o la neurodegeneración característica de la enfermedad de Alzheimer.
“No es que vayamos a volver a convertirnos en un embrión para empezar de cero”, explica, “pero, a nivel de órganos y tejidos, creo que es algo perfectamente posible”.
La investigación se encuentra en una etapa incipiente, pero ya empieza a arrojar algunas pistas.
En un estudio de 2022, un equipo de investigadores comparó los genes de la Turritopsis dohrnii con los de una especie emparentada que, hasta donde se sabe, no rejuvenece.
Aunque Víctor Quesada, biólogo molecular y bioinformático de la Universidad de Oviedo (España), recuerda que es difícil afirmar con certeza que no sea capaz de hacerlo, dado que muchas especies de medusas han sido poco estudiadas.
En comparación con la otra especie, el ADN de la Turritopsis dohrnii contiene más copias de genes que producen proteínas encargadas de reparar mutaciones y otros tipos de daños en el ADN que se acumulan con la edad.
Esta medusa “inmortal” también posee un mayor número de copias de genes que generan proteínas implicadas en el mantenimiento de los telómeros —pequeñas estructuras situadas en los extremos de las cadenas de ADN que protegen el material genético frente a posibles daños—.
Por lo general, los telómeros se acortan con el paso del tiempo, lo que hace que el ADN sea más vulnerable.
Sin embargo, la capacidad superior de esta medusa para repararlos podría ser una de las claves de su longevidad, afirma Quesada.
Según Quesada, esto es solo el principio para comprender los secretos de la estrategia de rejuvenecimiento de la Turritopsis dohrnii y determinar si algún aspecto de la misma podría aplicarse a los seres humanos.
¿Qué genes intervienen?
“En muchas enfermedades, damos por sentado que no hay vuelta atrás”, comenta el biólogo.
“Quizás exista una forma de volver atrás, si aprendemos lo suficiente sobre… cómo funcionan esos mecanismos”.
Por su parte, Miglietta ha estado comparando los genes que se activan a lo largo de las distintas etapas del ciclo vital de la Turritopsis dohrnii, examinando aquellos que solo se activan durante la fase de quiste —una estructura con forma de bola—, en la que las células revierten su destino, posteriormente, dar lugar a nuevos pólipos.
“Esto podría indicar que dichos genes intervienen en ese proceso singular”, señala.
En investigaciones realizadas en 2019 y 2021, ella y sus colegas observaron una mayor actividad de genes enigmáticos de función desconocida, así como de otros implicados en la reparación del ADN y el mantenimiento de los telómeros.
Otro estudio preliminar realizado por Miglietta reveló cierta coincidencia entre los genes que se sobreactivan en la fase de quiste y aquellos que, en los seres humanos, se han relacionado con la longevidad.
Según Miglietta, esto refuerza la hipótesis de que podrían existir mecanismos comunes entre ambas especies.
Actualmente, Miglietta colabora con Koldobskiy para comprender mejor estos procesos, a largo plazo, explorar si es posible inducirlos en células humanas.
Si bien la ciencia ya ha hallado formas de provocar procesos similares al rejuvenecimiento en células de mamíferos, su aplicación en tejidos humanos ha resultado compleja.
Koldobskiy confía en que el estudio de la Turritopsis dohrnii permita descubrir otros métodos más eficaces para lograrlo.
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Además de sus posibles beneficios prácticos en la medicina, la Turritopsis dohrnii también ofrece lecciones de carácter más filosófico.
“Resulta reconfortante pensar que la naturaleza ha hallado una solución a uno de los principales problemas de los seres humanos: el envejecimiento y la muerte”, señala Miglietta.
De hecho, ella sospecha que la increíble resiliencia de la Turritopsis dohrnii es una de las razones por las que esta especie se ha extendido tanto por los océanos de todo el mundo, desde el Mediterráneo hasta el Caribe y Japón.
Sin embargo, aunque pueda parecer invencible, la medusa inmortal es también frágil.
Miglietta comenta que, en su laboratorio, hay un grupo de ejemplares que parecen incapaces de rejuvenecer. E incluso entre aquellos que sí pueden hacerlo, es posible que exista un límite en el número de veces que logran rejuvenecer antes de morir de vejez.
Resulta difícil afirmarlo con certeza, ya que es complicado mantener a esta especie en el laboratorio durante periodos prolongados, pues parece requerir condiciones muy específicas para sobrevivir.
Además, en su entorno natural, existen numerosos factores que pueden acabar con ellas: desde la disponibilidad fluctuante de plancton —su fuente de alimento— hasta la presencia de depredadores o de algas que asfixian a las colonias de medusas.
Por todo ello, la medusa inmortal nos brinda una lección importante, expone María Pascual-Torner, del Instituto de Ciencias del Mar (España), quien realizó el estudio de 2022 junto con Quesada.
“Aunque posee la capacidad de rejuvenecer, teóricamente, de no morir por envejecimiento, es, al mismo tiempo, un organismo extremadamente vulnerable”, explica.
“La medusa inmortal también nos recuerda que la vida y la muerte son partes inseparables de una misma realidad”.
En otras palabras, incluso el organismo más “inmortal” de la naturaleza debe enfrentarse a la muerte.
