Un equipo de investigadores de la Universidad de Oviedo ha logrado descifrar el genoma de la medusa inmortal. Conocer las claves que definen la plasticidad biológica que permite a esta especie evitar la muerte puede ayudar a encontrar respuestas a preguntas no resueltas sobre las enfermedades asociadas al envejecimiento en humanos.
La Turritopsis dohrnii es una medusa diminuta, de unos 4 milímetros de tamaño, que ha logrado extender su longevidad hasta el punto de convertirse en inmortal. El equipo de Carlos López-Otín, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo,y director del grupo de investigadores autores de este trabajo que ahora se acaba de publicar en Proceedings of the National Academy of Sciences, se ha fijado en esta medusa con el objetivo de entender las claves que explican su asombrosa capacidad para revertir la dirección de su ciclo vital hacia un estadio anterior asexual llamado pólipo. La inmensa mayoría de los seres vivos, tras la etapa reproductiva, avanzan en un proceso característico de envejecimiento celular y tisular que culmina con la muerte del organismo.
La 'Turritopsis dohrnii' es una medusa diminuta que ha logrado extender su longevidad hasta el punto de convertirse en inmortal
Las medusas, en general, tienen dos fases en su ciclo vital: una conocida como fase medusa, que nos permite verlas flotando en el agua, y una fase pólipo o bentónica en la que están enganchadas en los fondos marinos o en las rocas. "La medusa se reproduce de forma sexual, a través de un macho y una hembra y en la fecundación se produce una larva que se asienta en el fondo y da lugar a un pólipo que se reproduce asexualmente, por clonación, generando nuevos pólipos y también en una época del año nuevas medusas, siempre de forma asexual", explica Maria Pascual-Torner, investigadora postdoctoral y primera autora del artículo junto con Dido Carrero. Las medusas crecen, se vuelven maduras y reproducen ya sexualmente, continuando su ciclo vital hasta la muerte.
Cómo revierten el ciclo vital y rejuvenecen
Sin embargo, T. dohrnii tiene la facultad de escoger otro camino: revertir su ciclo vital y rejuvenecer. Y es que si el resto de medusas cuando son maduras envejecen y mueren, en esta especie se transforman y vuelven de nuevo a un estado pólipo, es decir, primigenio, con capacidad para producir tanto nuevos pólipos como nuevas medusas.
Lo sorprendente de este proceso es ver cómo células ya especializadas de las que solo cabría esperar que se volvieran senescentes consiguen reprogramarse y revertir su ciclo, "volviendo atrás y convirtiéndose de nuevo en células no especializadas, por eso hablamos de rejuvenecimiento. Y esto no a nivel de una célula concreta y de modo independiente sino de todo el organismo. Y eso es lo llamativo", según explica Maria Pascual-Torner.
Variantes génicas específicas y genes amplificados
El equipo de investigadores de la Universidad de Oviedo ha estudiado los mecanismos que hacen posible este logro y han observado tanto variantes génicas dentro de un mismo gen como genes amplificados y que solo se observan en esta especie de medusa y a diferencia de los genomas de las otras 11 especies de cnidarios estudiados y que sí son mortales. Para ello han utilizado herramientas bioinformáticas y de genómica comparativa.
Y los cambios los estudiaron no solo a nivel genómico sino también transcriptómico, con el fin de ver cómo se expresan los genes cuando pasa de medusa a pólipo.
-Genes asociados a replicación y reparación del ADN. "Vimos que los genes asociados con la replicación y la reparación del ADN eran potencialmente importantes en la plasticidad biológica de esta medusa", señala Maria Pascual, así como los relacionados con el mantenimiento de los telómeros, la renovación de la población de células madre, la comunicación intercelular y la reducción del ambiente celular oxidativo. Todos ellos afectan a procesos que en humanos se han asociado con la longevidad y el envejecimiento saludable.
-Genes relacionados con la pluripotencia celular. Además, el estudio exhaustivo de los cambios en la expresión génica durante el proceso de rejuvenecimiento en esta medusa inmortal ha permitido descubrir señales de silenciamiento de genes mediadas por la denominada ruta “Polycomb” y el aumento de la expresión de genes relacionados con la pluripotencia celular.
-Células capaces de desdiferenciarse. Ambos procesos son necesarios para que células especializadas puedan desdiferenciarse y ser capaces de convertirse en cualquier tipo de célula, formando así el nuevo organismo. “Los mecanismos eran conocidos pero nunca se había descrito una señal tan fuerte”, explica Maria Pascual-Torner.
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