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A medida que las madres de los gusanos envejecen, segregan a través de su vulva un líquido similar a la leche que es consumido por sus crías y favorece su crecimiento, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la UCL.
Los científicos afirman que el descubrimiento, publicado en Nature Communications, muestra un acto desinteresado y de sacrificio, y ayuda a explicar una serie de misterios sobre la biología del envejecimiento en el gusano nematodo Caenorhabditis elegans, ampliamente estudiado para entender cómo envejecen los organismos.
El autor principal, el profesor David Gems (Instituto de Envejecimiento Saludable de la UCL), dijo: "Ahora hemos explicado un proceso autodestructivo único observado en los gusanos nematodos."
"Se trata tanto de una forma de lactancia primitiva, que solo unos pocos invertebrados han demostrado realizar, como de una forma de suicidio reproductivo, ya que las madres de los gusanos se sacrifican para mantener a la siguiente generación".
La mayoría de los C. elegans, un gusano redondo transparente de un milímetro de largo, tienen órganos reproductores masculinos y femeninos, por lo que las madres se reproducen fecundándose a sí mismas con reservas limitadas de esperma propio. Cuando estas se agotan, a los pocos días de la madurez sexual, la reproducción cesa.
Los gusanos se comportan entonces de una manera que ha desconcertado a los científicos durante algún tiempo: generan grandes cantidades de líquido rico en yema que se acumula en grandes charcos dentro de sus cuerpos, consumiendo destructivamente los órganos internos en el proceso. Además, ponen más que su propio peso en huevos no fecundados. Hasta ahora, los científicos suponían que estos cambios eran inútiles y representaban alguna forma de enfermedad de la vejez.
La primera autora, la Dra. Carina Kern (Instituto de Envejecimiento Saludable de la UCL), dijo: "Una vez que nos dimos cuenta de que los gusanos posreproductores estaban fabricando leche, muchas cosas cobraron sentido de repente. Los gusanos se destruyen a sí mismos en el proceso de transferencia de nutrientes a sus crías. Y todos esos huevos no fecundados están llenos de leche, así que están actuando como botellas de leche para ayudar al transporte de la misma para alimentar a las crías de los gusanos".
El mismo laboratorio demostró anteriormente que la producción de yemas en la última etapa de la vida es un proceso autodestructivo. En los gusanos mutantes de larga vida, que se crían especialmente y se estudian de forma intensiva para tratar de entender el envejecimiento, se desactiva la producción autodestructiva de yemas en la última etapa de la vida y la puesta de ovocitos (huevos no fecundados). Los nuevos hallazgos ofrecen una posible explicación de cómo los genes controlan la vida de C. elegans: regulando este proceso autodestructivo.
En el nuevo estudio, los investigadores descubrieron que el fluido similar a la leche parece beneficiar a los gusanos jóvenes (larvas), ya que encontraron pruebas de que las larvas efectivamente ingerían la leche del gusano, y las larvas que tenían acceso a una fuente de leche (que también llamaron "leche de yema") crecían más rápidamente.
El Dr. Kern añadió: "La existencia de la leche de lombriz revela una nueva forma en que los C. elegans maximizan su aptitud evolutiva: cuando ya no pueden reproducirse porque se han quedado sin esperma, funden sus propios tejidos para transferir recursos a su descendencia".
El trabajo también podría tener implicaciones de gran alcance en cuanto a las perspectivas de poder retrasar el proceso de envejecimiento humano. Este tipo de esfuerzo reproductivo autodestructivo y que acorta la vida es típico de organismos como el salmón del Pacífico, que presenta una reproducción suicida. Este estudio sugiere que la vida de C. elegans también puede estar limitada por la reproducción suicida.
El profesor Gems dijo: "Lo sorprendente del envejecimiento en C. elegans es que la duración de la vida puede aumentar masivamente mediante la manipulación de genes, hasta 10 veces. Esto sugiere que si se entiende cómo ocurre esto, se podría encontrar la clave para frenar el envejecimiento humano, lo cual es realmente emocionante". Pero si la prolongación de la vida de C. elegans se debe únicamente a la supresión de la reproducción suicida, como en el salmón, la posibilidad de aplicar nuestros conocimientos sobre el envejecimiento de los gusanos para prolongar drásticamente la vida humana parece de repente remota".
Sin embargo, los investigadores afirman que aún queda mucho por aprender sobre el envejecimiento humano a partir de los C. elegans. En un artículo que acompaña al estudio sobre la leche de los gusanos, publicado en Frontiers in Cell and Developmental Biology, los autores presentan pruebas de que la reproducción suicida ha evolucionado a partir de mecanismos más generales de envejecimiento, y de que las causas de las enfermedades relacionadas con el envejecimiento son similares tanto en C. elegans como en otros animales, como los humanos.
El profesor Gems dijo: "A fin de cuentas, lo más importante es comprender los principios que rigen el proceso de envejecimiento de C. elegans y explicar las causas de las enfermedades relacionadas con la edad de forma más general. Todavía no entendemos esto para ningún organismo. Pero en el caso de C. elegans lo estamos consiguiendo, y el descubrimiento de la leche de lombriz nos acerca un paso más".
Fuentes, créditos y referencias:
C. elegans feed yolk to their young in a form of primitive lactation, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25821-y
Imagen: Caenorhabditis elegans. Crédito: Wikipedia