Las "células organizadoras" embrionarias pueden indicar a los embriones de diversos filos qué tipo de cuerpo deben construir
Investigadores trasplantaron células entre embriones de una medusa peine ( Mnemiopsis leidyi, derecha) y una anémona de mar estrella ( Nematostella vectensis , izquierda). Crédito: Paul R. Sterry/Nature Photographers Ltd/Alamy, Phil Degginger/Science Photo Library
Ewen Callaway
Nature.com
Hace más de un siglo, la embrióloga Hilde Mangold llevó a cabo un experimento singular que transformó la biología.
En la década de 1920, durante sus estudios de doctorado, trasplantó un cúmulo de células de embriones de una especie de tritón a otra. Las células trasplantadas provocaron la formación de un "eje corporal" secundario en el embrión receptor, con sistema nervioso y un precursor de la columna vertebral. Mangold demostró que gran parte de este eje corporal secundario se desarrollaba a partir de los tejidos del embrión receptor.
El descubrimiento de un "organizador" embrionario que orquesta la formación de un eje corporal "estableció un área completamente nueva de la biología del desarrollo", afirma Stanislav Kremnyov, biólogo del desarrollo de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, en Alemania, que ahora sigue los pasos de Mangold.
En un estudio publicado esta semana en Nature 1 , Kremnyov y sus colegas informan del descubrimiento de un organizador embrionario en depredadores marinos llamados ctenóforos (Ctenophora) y su trasplante exitoso a anémonas de mar (Cnidaria) — que pertenecen a un filo completamente diferente — formando bocas y faringes adicionales.
Muchos científicos creen que los ctenóforos pertenecen a la rama más antigua del árbol genealógico animal. Kremnyov y sus colegas sostienen que la aparición de un organizador ayudó a transformar los organismos unicelulares en animales.
«Me entusiasma mucho ver esto», afirma Ulrich Technau, biólogo evolutivo del desarrollo de la Universidad de Viena. Sin embargo, no todos los científicos están convencidos de estas afirmaciones.
Construyendo un segundo cuerpo
Mangold falleció trágicamente en 1924 en una explosión de gas en su casa, pero el descubrimiento le valió a su supervisor, Hans Spemann, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1935.
El laboratorio de Spemann se convirtió en el centro del mundo de la biología del desarrollo, atrayendo a científicos destacados para investigar el organizador y buscar capacidades similares en otros tejidos en desarrollo.
«Hacían cosas increíbles», dice Kremnyov, trasplantando tejido de caracoles y riñones de ratón a embriones de rana, demostrando que estos también poseían actividad organizativa. Más tarde, en las décadas de 1980 y 1990, los científicos descubrieron la base molecular de los organizadores: moléculas de señalización conocidas como morfógenos.
Kremnyov afirma que las células organizadoras y los morfógenos que liberan actúan como un capataz de obra en el embrión en desarrollo, diciéndoles a las células "lo que tienen que hacer y lo que tienen que construir".
La investigación sobre el organizador se ha centrado principalmente en vertebrados. Sin embargo, en 2007, un equipo liderado por Technau descubrió dichas células en los embriones de anémonas de mar estrella ( Nematostella vectensis ) ² , pertenecientes a un linaje animal que divergió después del de los ctenóforos. Estos hallazgos plantearon interrogantes sobre los orígenes evolutivos del organizador.
“Hasta que realizamos nuestro trabajo, se desconocía cuándo surgió”, afirma Kremnyov.
Hilde Mangold, que aparece aquí sosteniendo a su bebé, descubrió las "células organizadoras" embrionarias en 1924 durante su doctorado. Crédito: Science Source/Science Photo Library
Dos bocas
El supervisor de Kremnyov y coautor del estudio, el biólogo del desarrollo Andreas Hejnol, de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, mantiene una colección de invertebrados inusuales —que incluye anémonas de mar, gusanos pene y platelmintos— a la que llama microzoo. Cuando se unió al laboratorio, Kremnyov añadió una medusa peine ( Mnemiopsis leidyi ).
Las civetas del género M. leidyi son muy fecundas y ponen embriones transparentes a diario. Al examinar M. leidyi , Kremnyov observó la formación de estructuras embrionarias llamadas blastoporos, donde se encuentra el organizador embrionario en otros animales. «Vi el blastoporo y lo que quise hacer fue trasplantarlo». Estas estructuras aparecen durante un proceso llamado gastrulación, que ocurre horas después de la fecundación en las civetas del género M. leidyi.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-01910-0
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Referencias
Kremnyov, S., Lebedeva, T., Genikhovich, G. y Hejnol, A. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-026-10643-z (2026).
Kraus, Y., Fritzenwanker, JH, Genikhovich, G. y Technau, U. Curr. Biol. 17 , R874–R876 (2007).
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Fuente:
El trasplante de células organizadoras embrionarias
El trasplante de células organizadoras embrionarias entre diferentes filos revela que las señales moleculares que definen la estructura corporal son tan antiguas que preceden a la diversificación de los propios animales. Una investigación publicada en la prestigiosa revista Nature demuestra que células de embriones de una especie pueden dirigir con éxito el desarrollo tridimensional del cuerpo en embriones de filos completamente distintos. Este hallazgo redefine la comprensión científica sobre la transición evolutiva desde organismos unicelulares primitivos hacia la complejidad multicelular del reino animal. [1, 2, 3, 4]
🧬 El Descubrimiento Central
El concepto de "células organizadoras" describe a un grupo de células embrionarias maestras encargadas de dictar el plan corporal (dónde se formará la cabeza, el eje central o las extremidades). Al realizar trasplantes celulares experimentales cruzando ramas distantes del árbol de la vida, los científicos descubrieron una compatibilidad funcional asombrosa: [1, 2, 3]
- Instrucciones universales: Las células organizadoras trasplantadas emitieron señales químicas eficaces que el embrión receptor (de un filo distinto) pudo interpretar a la perfección. [1, 2]
- Planes corporales intactos: A pesar de las marcadas diferencias anatómicas actuales entre las especies analizadas, el mecanismo molecular básico para construir un cuerpo funcionó sin problemas. [1]
🌳 Implicaciones en el Origen de los Animales
Este hito científico aporta pruebas clave sobre cómo surgieron los primeros seres vivos complejos hace más de 600 millones de años: [1, 2]
- Herramientas preexistentes: Confirma que el ancestro común unicelular ya poseía la maquinaria genética necesaria para la comunicación celular y la diferenciación de tejidos antes de que existieran los animales complejos. [1, 2]
- Conservación evolutiva: Demuestra que los mecanismos de señalización esenciales no se reinventaron con cada línea evolutiva, sino que se mantuvieron estables y altamente conservados a lo largo del tiempo. [1]
- Origen de la multicelularidad: Sugiere que el paso clave hacia el origen animal no requirió de nuevos "manuales de instrucciones" genéticos radicalmente nuevos, sino de la reorganización de señales moleculares que ya estaban listas para ser utilizadas. [1, 2]
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Fuente:
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