Dada la naturaleza observadora de la especie humana es fácil de imaginar que desde bien antiguo fuésemos conscientes de la capacidad regenerativa de algunos animales. El propio Aristóteles (quien vivió en el siglo IV a.C.) ya observó cómo las lagartijas podían regenerar sus colas. De la misma manera, hace mucho tiempo que las personas podemos regenerar algunos órganos. Así, en el mito clásico de Prometeo se nos presenta cómo Zeus castiga a Prometeo por haber dado el fuego a la humanidad. El castigo consiste en cada día un águila le come el hígado a Prometeo, el cual es regenerado cada noche. Ahora bien, ¿cuándo podemos decir que nace el estudio de la regeneración como disciplina científica? Pues podríamos situar ese momento en el siglo XVIII. Aunque hay diversos científicos que tuvieron un papel importante en este nacimiento, yo os citaré a 3 de ellos aquí. La primera persona que os quiero presentar es René-Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) un científico francés multidisciplinario que, entre otras cosas, se dedicó estudiar la regeneración en los crustáceos.

Réne-Antoine Ferchault de Réaumur

El año 1712 presentó en la Academia francesa el que probablemente es uno de los primeros estudios sistemáticos de la regeneración, describiendo en detalle este proceso para la regeneración de las extremidades en un tipo de cangrejos. Réaumur escribió ya alguna de las ideas y observaciones destacadas sobre el proceso de regeneración. Así, observó que: "la naturaleza le da al nuevo animal y de manera precisa solamente aquello que ha perdido, y le da todo lo que ha perdido". Es decir, que si imaginamos que cortamos una extremidad de una salamandra, la parte amputada regenerará de manera precisa solamente la parte que le falta. Y una vez regenerada la nueva extremidad, ésta será idéntica a la original, con todos los mismos elementos. El segundo nombre a destacar es el de Abraham Trembley (1710-1784) quien es considerado como el verdadero iniciador del estudio moderno de la regeneración a partir de sus trabajos con las hidras de agua dulce.

Abraham Trembley

Las hidras son animales diploblásticos, es decir que en vez de las tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo presentes en la mayoría de los animales (triploblásticos), tienen sólo dos: ectodermo y endodermo. En el siglo XVIII una de las discusiones científicas que había era determinar si los pólipos de agua dulce eran plantas o animales. Observando sus movimientos y contracciones Trembley llegó a la conclusión de que estos organismos eran seguramente animales. Pero un aspecto que le llamaba la atención era que no todos los individuos tenían el mismo número de tentáculos en la región anterior, de la misma manera que no todos los individuos de una misma especie de planta, por ejemplo, tenían el mismo número de ramas. Por tanto, aunque él mismo tendía a pensar que estos pólipos eran animales, no podía descartar que fuesen plantas. Por ello, decidió cortar un pólipo con la idea de que si las dos mitades sobrevivían serían plantas y que si, en cambio, morían serían animales. Así pues, en 1740 Trembley cortó uno de estos pólipos transversalmente por la mitad y fue observándolos a diario sin muchas esperanzas. La sorpresa fue cuando al noveno día vio cómo la mitad posterior del pólipo, que no tenía los tentáculos originales, empezaba a formar de nuevo estos tentáculos y, en pocos días, ambas mitades eran indistinguibles y se movían y contraían como el original. A pesar de que este resultado parecía indicar que los pólipos eran plantas, Trembley defendió que eran animales y a partir de este momento se dedicó a estudiar de forma sistemática la regeneración en ellos. De hecho, fue Trembley quien puso el nombre de hidra a estos pólipos ya que a partir de cortes longitudinales incompletos y sucesivos de la cabeza de los mismos, pudo crear pólipos con 7 cabezas como el monstruo mitológico llamado Hidra. Trembley fue un verdadero científico muy riguroso y que buscaba acumular el máximo de datos posibles antes de desarrollar una teoría. Usó una aproximación cuantitativa en todos sus experimentos y no le importaba repetirlos incluso los que él pensaba que le habían salido bien. Además de describir cómo a partir de un fragmento pequeño de una hidra se podía regenerar un animal entero, en 1744 describió por vez primera que (1) las hidras se reproducen asexualmente por "budding", que (2) tejidos de individuos diferentes podían ser trasplantados y (3) que se podían marcar tejidos vivos con colorantes vitales. Aunque Réaumur había descrito en detalle el proceso de regeneración en los cangrejos de río, los experimentos de Trembley mostraron por vez primera cómo un fragmento muy pequeño de un individuo podía regenerar un organismo entero. Por último, el tercer nombre que quiero mencionar de este gran grupo de científicos del siglo XVIII que establecieron el campo de la regeneración, es Lazzaro Spallanzani (1729-1799), quien llevó a cabo los primeros estudios detallados de la regeneración en los vertebrados.

Lazzaro Spallanzani

Aunque estudió también la regeneración en gusanos de tierra y caracoles, mucho de su trabajo se centró en estudiar la regeneración de las extremidades y la cola de los anfibios. Vio que los tritones y renacuajos de rana podían regenerar sus extremidades y colas. Se dio cuenta de que los tritones jóvenes regeneran más rápido que los viejos y que los renacuajos perdían la capacidad regenerativa durante la metamorfosis. Hoy en día sabemos que esto es cierto y que, en anfibios, hay una relación muy evidente entre la capacidad regenerativa y la edad o estadio del ciclo vital del animal regenerante. El estudio de la regeneración fue importante no solamente para empezar a entender este fenómeno extraordinario, sino porque tuvo una gran influencia en el debate filosófico que había en los siglos XVII y XVIII sobre la aparición de la vida. Había, en esa época, 2 visiones antagónicas: el preformismo y la epigénesis. El preformismo suponía que los embriones que darán lugar a los individuos de la siguiente generación estaban ya formados dentro de las células germinales de sus progenitores. Si imagináis lo que quería decir el preformismo en el caso de la especie humana implica que dentro de cada espermatozoide u óvulo habría una persona en miniatura perfectamente formada pero minúscula. Durante el desarrollo lo único que haría esta miniatura sería crecer. La visión opuesta era la epigénesis que sugería que los embriones no estaban preformados en las células germinales sino que se desarrollaban de forma gradual a través de unas fuerzas y factores especiales y desconocidos. Aunque hoy en día el preformismo nos pueda parecer como algo absurdo, era la visión mayoritaria en el siglo XVIII. De hecho, Réaumur, Trembley y Spallanzani eran en cierta manera partidarios del preformismo, lo que pasa es que sus observaciones en animales capaces de regenerar no parecían apoyar esta teoría. Así, por ejemplo, cuando Réaumur y Spallanzani miraban en detalle la regeneración de las extremidades de los cangrejos y anfibios no veían que éstas regenerasen a partir de extremidades en miniatura que estuviesen en la base de las extremidades originales, esperando su momento para crecer en caso de pérdida de la original. Spallanzani, en cambio, lo que veía era que la parte nueva regenerada se originaba a partir del alargamiento de la extremidad amputada preexistente. En resumen, el siglo XVIII fue un tiempo muy estimulante desde el punto de vista filosófico y científico y fue el momento en que la regeneración nació como disciplina dentro de las ciencias de la biología.

Francesc Cebrià
Francesc Cebrià

Profesor titular del Departamento de Genética de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona. Toda mi carrera científica, y a lo largo de un periplo vital Barcelona-Japón-EE.UU.-Barcelona, la he dedicado a estudiar la regeneración en las planarias: unos animales extraordinarios que pueden regenerar un individuo completo a partir de una pequeña parte de su cuerpo.

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¿Cómo lo hacen algunos animales para regenerar extremidades, aletas, el corazón, el cerebro o todo un individuo a partir de una pequeña parte de su cuerpo?

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