VOLVER

Share

Desvelan un mecanismo que garantiza la precisión durante el desarrollo de los órganos

Un estudio liderado por investigadores del CSIC identifica el mecanismo que ajusta el número de células que se diferencian para formar un órgano, asegurando el tamaño adecuado del mismo. El trabajo, que ha sido publicado en la revista PLOS Biiology, utiliza el ojo de Drosophila, la mosca del vinagre, como un «aparato óptico» biológico de referencia.

Fuente: CSIC Comunicación Andalucía y Extremadura


Sevilla |
31 de enero de 2024

En la naturaleza, la mayor parte de los órganos del cuerpo terminan de crecer cuando alcanzan un tamaño propio de la especie. Un hecho que es sorprendente, porque en el desarrollo de cualquier órgano hay involucradas una gran cantidad de células, que crecen, se dividen, se especializan o mueren y en todos estos procesos hay fluctuaciones. Se esperaría, por tanto, que la formación de los órganos fuese un proceso impreciso –pero no lo es.

¿Cómo se consigue? La teoría hasta ahora era que el desarrollo embrionario está dotado de mecanismos de control semejantes a los que se implementan en los sistemas de ingeniería para, por ejemplo, garantizar la constancia de la producción en una planta industrial o la estabilidad en el vuelo de un avión. Sin embargo, un nuevo trabajo publicado en PLOS Biology describe, de hecho, un mecanismo de control “retroalimentado” que explicaría cómo se garantiza la estabilidad del desarrollo de un órgano.

Dos equipos de investigación de la conexión lifeHUB del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han sido los encargados de descubrir este mecanismo por el que las células indiferenciadas (células madre) que van a dar origen a los distintos tipos celulares de un órgano concreto se producen en una cantidad que se ajusta al número de células que se diferencian, por lo que el tamaño final del órgano tiene poca variabilidad, es decir, es consistente.

El trabajo ha estado liderado por liderados por Fernando Casares en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD-CSIC/UPO/JA), y por Saúl Ares en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y ha contando con la participación de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid y de la Universidad de Oporto.

Si durante el desarrollo de Drosophila (izquierda) se atenúa la vía de BMP, los ojos resultantes son considerablemente más pequeños (derecha) (F. Casares/ CABD).

El equipo de Casares del CABD ha elegido el ojo de Drosophila melanogaster, la mosca del vinagre, como órgano modelo en su estudio. “Esta elección se justifica porque es un «aparato óptico» biológico, en el que la precisión de su tamaño es esencial para su función”. Fernando Casares explica que “el mecanismo de ajuste funciona mediante un sistema de retroalimentación: las células progenitoras se producen de forma continua, pero su supervivencia está supeditada a que reciban una señal de las células que se están diferenciando.

Esta señal se produce a través de la familia de proteínas BMP, moléculas conservadas en todos los grupos animales y esenciales para múltiples funciones, desde el establecimiento de las capas embrionarias hasta el desarrollo del sistema nervioso”.

Saúl Ares, investigador del CNB comenta que “este trabajo ha sido posible gracias a la combinación de las distintas capacidades y metodologías de ambos grupos y utilizando un conjunto de tecnologías, desde la ingeniería genética al análisis cuantitativo de imágenes y modelización matemática, que ha permitido demostrar que la formación del ojo depende de este mecanismo de retroalimentación con la familia BMP como protagonista”.

Nuevas vías de investigación

La historia de la biología nos dice que, a menudo, los descubrimientos que se hacen en sistemas modelo como Drosophila son trasladables a otros organismos, incluidos los seres humanos. De manera más general, el mecanismo de control de la variabilidad que se ha descrito para el ojo de la mosca del vinagre podría estar operativo durante el desarrollo de otros órganos en distintos organismos.

Tomás Navarro, investigador del grupo de Casares en el CABD y primer autor del trabajo, destaca las posibilidades que abren estos resultados: “Por el momento no se conoce por qué las células progenitoras tienen una tendencia a morir, ni cuáles son las rutas bioquímicas específicas por las que la vía de señalización BMP previene esta muerte. Sin embargo, este fenómeno resulta muy interesante ya que las señales de la familia BMP están involucradas en el desarrollo de tumores y podrían tener implicaciones en la salud. Otra cuestión crucial para futuros estudios es la resiliencia de estos mecanismos de control ante variaciones genéticas o ambientales, e identificar los puntos vulnerables de estos sistemas de control del desarrollo”, concluye.

Referencia:

Navarro, A.Iannini, M.Neto, A.Campoy-Lopez, J.Muñoz-Garcia, P.S.Pereira, S.Ares, F.Casares. ‘Feedback control of organ size precision is mediated by BMP2-regulated apoptosis in the Drosophila eye’PLOS Biology 2024.


Share

Últimas publicaciones

Confirman la hibridación entre turones y hurones en España
Cádiz | 13 de abril de 2026

Investigadores de la Universidad de Cádiz han liderado un estudio que confirma la presencia de individuos híbridos entre el turón europeo y el hurón doméstico en la península ibérica. El trabajo, encabezado por la investigadora Tamara Burgos, del Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR-UCA), evidencia mediante análisis genéticos un proceso de hibridación que podría comprometer la conservación de la especie en estado silvestre. Además, la investigación advierte del impacto de este proceso en la conservación y en la integridad genética de las poblaciones silvestres.

Sigue leyendo
Determinan la frecuencia de entrada de basura en el mar Mediterráneo
Cádiz | 12 de abril de 2026

Un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz ha combinado imágenes de satélite y modelos matemáticos para identificar el origen y las causas de la formación de hileras de residuos flotantes en la cuenca mediterránea noroccidental. Esta tecnología permite reconstruir una línea temporal detallada del proceso y muestra cómo los eventos climáticos extremos, principalmente lluvias torrenciales, pueden inyectar grandes cantidades de basura al medio marino. Durante los 3 meses analizados, los expertos calcularon la entrada de 50 toneladas de desechos al mar, la gran mayoría concentrada en un evento de entrada de tan solo tres días de duración.

Sigue leyendo
Un proyecto de ciencia ciudadana convertirá la Universidad Pablo de Olavide en un laboratorio vivo para estudiar la biodiversidad
Sevilla | 11 de abril de 2026

Investigadores de esta institución lideran la iniciativa, en la que participan 200 personas y que concluirá con un informe que recopilará acciones prácticas para mejorar la funcionalidad ecológica del campus.

Sigue leyendo

#CienciaDirecta

Tu fuente de noticias sobre ciencia andaluza

Más información Suscríbete

Ir al contenido