Resumen de Embriologia comparada de la planaria schmdtea polychroa
Las planarias presentan un desarrollo espiral divergente, basado en un huevo ectolecito (el vitelo está almacenado en células vitelinas anejas al cigoto). Su segmentación es dispersa y tiene lugar dentro de un sincitio vitelino (estadio 1). Durante esta etapa, los blastómeros no se mantienen unidos unos a otros, sino que se separan y migran por el sincito. Al alcanzar un cierto número estos se organizan y dan lugar a un estadio embrionario transitorio caracterizado por la presencia de una faringe embrionaria, necesaria para ingerir las células vitelinas suministradas por la madre (estadios 2-3). Tras la ingesta del vitelo, el embrión transitorio degenera y da lugar al embrión definitivo, con una morfología similar a la observada en el juvenil y adulto (estadios 4-8).
Los objetivos generales de esta tesis son estudiar la embriogénesis de la planaria Schmidtea polychroa mediante el análisis de patrones de expresión de genes evolutivamente conservados en el desarrollo de los metazoos, así como generar técnicas para modificar el desarrollo normal de las planarias.
El estudio de los genes implicados en el mantenimiento y especificación de la identidad axial en las planarias adultas demuestra que el patrón axial definitivo aparece en el estadio 5 del desarrollo embrionario. En estadios anteriores, estos genes o no se expresan o muestran una expresión distinta a la del adulto, lo que sugiere que el embrión transitorio dispone de una organización axial independiente. Durante estos estadios tempranos se observa la expresión de genes evolutivamente implicados en la especificación de las capas germinales, lo que sugiere que la segmentación dispersa y la formación de la epidermis y faringe embrionaria son procesos regulados genéticamente.
Durante la organogénesis (estadios 5-7), los genes involucrados en el desarrollo del sistema digestivo indican que este parece carecer de una regionalización anteroposterior. Pese a esta divergencia, el mecanismo de diferenciación entre la región faríngea y la gastrodermis está conservado. Asimismo, los ojos se especifican y desarrollan siguiendo un proceso similar al descrito durante la regeneración. Sin embargo, la red génica formada por pax6-six1-eya-dach e involucrada en el desarrollo de los ojos en un gran número de metazoos, no parece estar conservada.
Los resultados presentados apoyan considerar un desarrollo indirecto en la embriogénesis de las planarias, con un embrión transitorio necesario para ingerir las células vitelinas que muestra independencia morfológica, axial y molecular con respecto al embrión definitivo. Asimismo, la embriogénesis y la regeneración en las planarias parecen compartir los mismos mecanismos en la formación de los órganos definitivos y en el establecimiento de la polaridad final. No obstante, ser capaz de identificar las estructuras perdidas tras una amputación e integrarlas dentro de un patrón corporal preexistente requiere de mecanismos moleculares adicionales que no parecen ser activados durante la embriogénesis normal.
Con objeto de desarrollar un técnica para acceder a los embriones en desarrollo, estudiamos la composición fisicoquímica de la cubierta protectora. Esta es de naturaleza proteica con una estructura compacta e impermeable. En base a esta información, hemos desarrollado un sistema de perforación física de la cubierta usando pulsos de láser de nanosegundos de duración. Este protocolo no afecta ni a la viabilidad ni a la fecundidad de las cápsulas tratadas, ni tampoco a los embriones protegidos en su interior. A través de la vía abierta por el láser, hemos podido microinyectar sustancias exógenas en el interior de la cápsula, aunque esta manipulación sí afecta a su viabilidad. Hasta el momento, los experimentos para inhibir la expresión génica mediante la respuesta de RNA interferencia no han dado fenotipo.
