👀 ¿Por qué los ojos siguen creciendo en la edad adulta?
El gusano marino *Platynereis dumerilii* es un organismo modelo utilizado para comprender el desarrollo de los ojos y el cerebro. Sus ojos de tipo cámara, comparables a los de los vertebrados, le proporcionan una visión nítida y persisten en desarrollarse a lo largo de toda su vida. Un equipo de investigación internacional se interesó en este fenómeno para desentrañar sus secretos.
El gusano marino Platynereis dumerilii, una hembra madura.
Crédito: Florian Raible
El análisis de la retina de estos gusanos reveló una zona específica en su periferia donde se concentran células madre neurales. Esta región, denominada zona marginal ciliar, es el sitio de una división celular activa durante las fases de crecimiento ocular. Nadja Milivojev, primera autora del estudio, observó que estas células se dividen precisamente en el borde de la retina, una característica también presente en algunos vertebrados como los peces.
De hecho, en los peces y los anfibios, la zona marginal ciliar produce nuevas neuronas retinianas que permiten la expansión del ojo. El descubrimiento de una estructura análoga en el gusano indica que soluciones celulares similares pueden surgir de manera independiente durante la evolución. Florian Raible, coautor principal, explica que esta observación muestra cómo los ojos de estos invertebrados añaden fotorreceptores y aumentan de tamaño de manera continua.
Vista del ojo de un gusano con células en división teñidas en amarillo.
Crédito: Nadja Milivojev
Otro aspecto inesperado concierne a la influencia de la luz ambiental sobre este crecimiento. Los análisis moleculares pusieron de manifiesto que una molécula sensible a la luz, la c-opsina, modula la actividad de las células madre. Presente en los precursores de los fotorreceptores del gusano, esta molécula actúa como un interruptor que vincula la luz exterior con la proliferación celular. Así, la luz no sirve únicamente para la visión; también participa en el desarrollo del ojo (explicación al final del artículo).
Estos resultados contribuyen a llenar un vacío en la comprensión del crecimiento ocular en invertebrados y vertebrados. Dejan entrever que principios comunes podrían guiar la evolución de los órganos sensoriales. Surgen nuevos interrogantes, en particular sobre el impacto potencial de la luz artificial en estos procesos biológicos. El estudio de los sistemas de células madre en este gusano podría ayudar a comprender cómo los tejidos nerviosos se adaptan y regeneran.
Comparación de los ojos de un gusano (izquierda) y un pez (derecha), mostrando una zona de células madre similar.
Crédito: Paul Knabl
Kristin Tessmar-Raible, coautora principal, indica que tales descubrimientos son importantes para comprender la biología de los seres vivos. El artículo que detalla estos trabajos ha sido publicado en Nature Communications, ofreciendo una base sólida para investigaciones futuras.
La influencia de la luz en la biología más allá de la visión
La luz es percibida por los organismos vivos gracias a moléculas llamadas opsinas, que convierten las señales luminosas en respuestas biológicas. Tradicionalmente asociadas a la visión, las opsinas están en realidad implicadas en numerosos procesos, como la regulación de los ritmos circadianos o la sincronización de los ciclos de sueño. Esta diversidad funcional muestra que la luz actúa como un regulador ambiental poderoso.
Las opsinas se dividen en varias familias, entre ellas las c-opsinas, encontradas en vertebrados, y las r-opsinas, más comunes en invertebrados. La presencia de una c-opsina en el gusano *Platynereis* sugiere que estas moléculas pueden tener roles análogos en linajes evolutivos distintos. A menudo actúan como sensores que desencadenan cascadas de señalización celular, influyendo, por ejemplo, en la división de las células madre.
Más allá de los ojos, la luz modula aspectos como la pigmentación de la piel o el crecimiento de las plantas a través de la fotosíntesis. En el ser humano, la exposición a la luz natural es esencial para mantener un ritmo circadiano equilibrado. Las perturbaciones causadas por la luz artificial, en particular la luz azul de las pantallas, pueden interferir con estos procesos naturales.
Las investigaciones sobre la interacción luz-biología ayudan a comprender cómo los organismos se adaptan a su entorno. También plantean preguntas sobre los impactos antropogénicos, como la contaminación lumínica, que podría alterar mecanismos biológicos en especies salvajes. Al estudiar modelos como el gusano marino, los científicos exploran los vínculos profundos entre el entorno luminoso y el desarrollo de los organismos.