Nuevas claves para entender cómo comienza la vida: la forma del embrión organiza el desarrollo
Gracias a un estudio con fetos transparentes del pez cebra, científicos de Austria pudieron ver directamente cómo la arquitectura física dicta el patrón y la velocidad de la división celular en los primeros momentos de vida
>Al igual que en los seres
humanos, la vida del pez cebra comienza con
una célula que se divide muchas veces.Un nuevo estudio publicado en El hallazgo muestra que la arquitectura y el volumen del huevo actúan como un reloj natural, capaz de secuenciar las primeras divisiones celulares y la activación del genoma.
Este patrón físico garantiza que los tejidos y órganos comiencen a formarse de manera ordenada, lo que aporta una nueva perspectiva a la biología del desarrollo.El equipo de investigadores se preguntó si la forma del huevo podía controlar el orden en que las células se dividen.
Para investigarlo, analizaron el blastodermo, la capa de células que recubre el huevo. Examinaron si el diseño de esta capa influye en la orientación y el momento exacto de las divisiones celulares.
También se plantearon si la relación entre núcleo y citoplasma puede definir la duración del ciclo celular de cada célula.La idea principal era comprobar si la geometría por sí sola crea gradientes de tamaño y tiempo entre las células, y si esto basta para que cada una sepa cuándo debe dividirse, sin que necesite instrucciones químicas externas.Al usar microscopía avanzada, los científicos observaron embriones vivos y vieron que las divisiones celulares no ocurren al mismo tiempo. Las células centrales, más grandes, se dividen primero y las del margen, más pequeñas, lo hacen después. Así se forma una “ola mitótica” que recorre el embrión desde el centro hacia fuera.En un experimento, los científicos alteraron la forma del huevo y generaron embriones bilobulados, donde aparecieron dos olas de división, una en cada lóbulo. Esto confirmó que el patrón depende de la forma del huevo y no de señales químicas entre células.
Las células del borde tardan entre 2% y 4% más en dividirse que las del centro. Ese pequeño desfase produce la ola mitótica. Los investigadores escribieron: “La relación núcleo-citoplasma determina el periodo del ciclo celular de cada célula de forma autónoma”.“Alterar la forma del embrión cambia el patrón de activación génica y provoca especificación ectópica de capas germinales”, afirmaron.
El estudio demuestra que la geometría del embrión puede coordinar el desarrollo temprano, sin depender de señales químicas complejas.
También aclararon que no se exploraron a fondo otras señales biológicas ni fuerzas físicas que puedan intervenir en el proceso.
“Sus embriones se fecundan fuera de la madre, lo que nos permite recolectarlos y estudiarlos fácilmente, muchas veces cientos a la vez. Además, son naturalmente transparentes, así que podemos ver literalmente cómo sus células se dividen, se mueven y cambian en tiempo real”, resaltó.
“Al principio, estas divisiones ocurren rápido y sin que las células adopten funciones especiales. Pero pronto empiezan a aparecer patrones: algunas células se dividen más lento, otras comienzan a activar diferentes genes y algunas se desplazan a nuevas posiciones”, dijo Mishra.