¡Vaya! A los renacuajos mutantes les salen globos oculares en la cola

Los investigadores injertaron la cola de renacuajos ciegos de rana africana con tejido ocular, lo que proporcionó a los renacuajos la vista. (Douglas Blackiston)

Unos ojos enganchados a la cola pueden ayudar a ver a los renacuajos cegados, afirman los investigadores.

Estos hallazgos podrían ayudar a orientar las terapias con implantes naturales o artificiales, añadieron los científicos.

Uno de los principales obstáculos a la hora de tratar la ceguera y otros trastornos sensoriales es lo mucho que se desconoce sobre el sistema nervioso y su capacidad para adaptarse a los cambios. Para saber más sobre la relación entre el cuerpo y el cerebro, los investigadores querían ver hasta qué punto el cerebro era capaz de interpretar los datos sensoriales procedentes de lugares anómalos "ectópicos" de los que normalmente no recibe señales.

Ojo en la cola
Los científicos experimentaron con 134 renacuajos de la rana africana de uñas Xenopus laevis, un animal de laboratorio habitual. Les injertaron minuciosamente ojos nuevos en lugares como sus torsos y colas y luego les extirparon quirúrgicamente los ojos originales. [Ver imágenes de los renacuajos de ojos extraños].

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"Trabajamos mucho para comprender la biología regenerativa, y eso implica experimentos que cambian el cuerpo", dijo a LiveScience el investigador Michael Levin, biólogo del desarrollo de la Universidad de Tufts. "Tenemos aquí gusanos de cuatro cabezas, ranas de seis patas y muchas otras criaturas inusuales como parte de nuestro trabajo sobre la bioelectricidad y la regeneración de órganos".

Estos renacuajos experimentales recibieron entonces una prueba de visión que los investigadores perfeccionaron primero en renacuajos normales. Se colocó a los renacuajos en una arena circular, la mitad iluminada con luz roja y la otra mitad con luz azul, con un software que cambiaba regularmente el color de la luz que recibían las zonas. Cuando los renacuajos entraban en lugares iluminados con luz roja, recibían una pequeña descarga eléctrica. Una cámara de seguimiento del movimiento controlaba dónde estaban los renacuajos.

Sorprendentemente, los científicos descubrieron que seis renacuajos que tenían ojos implantados en la cola aparentemente podían ver, y elegían permanecer en las zonas más seguras de luz azul.

"El cerebro no está preparado para encontrar un ojo en la cola, ya que esto no ha ocurrido nunca antes y, por tanto, no es algo para lo que el cerebro haya evolucionado específicamente, y, sin embargo, puede reconocer que este trozo de tejido proporciona una valiosa información visual", afirma Levin.

"Estos hallazgos sugieren que el cerebro tiene una plasticidad notable y que, de hecho, puede hacer un estudio de su configuración corporal para aprovechar las distintas disposiciones corporales", añadió Levin. "Si no fuera así, cada vez que una mutación produjera una mejora en el plan corporal -un gran cambio significativo en la anatomía-, el animal moriría y se perdería la mutación beneficiosa".

Más bien, cuando una mutación produce un cambio en el plan corporal de un embrión, los programas cerebro-cuerpo que indican a un ojo que vea y a una mano que agarre, por ejemplo, "no se vuelven inútiles de repente", dijo Levin. "El cerebro puede mapear su actividad en una amplia gama de configuraciones del cuerpo. Esta modularidad facilita mucho la evolución de nuevas características corporales complejas."

Tecnología de aumento
Los ojos trasplantados procedían de renacuajos donantes modificados genéticamente para generar una proteína roja fluorescente. De este modo, los investigadores pudieron ver al microscopio si estos ojos enviaban nervios rojos hacia el exterior del cuerpo. A la mitad de los renacuajos receptores no les crecían tales nervios, mientras que aproximadamente una cuarta parte tenía nervios que se proyectaban hacia el intestino y la otra cuarta parte tenía nervios que se extendían hacia la columna vertebral.

Los seis renacuajos que podían ver bien tenían todos nervios conectados a la columna vertebral, lo cual tiene sentido: al parecer, sus ojos están conectados con su sistema nervioso central.

"Esto tiene implicaciones no sólo para la medicina regenerativa -sustituir los órganos sensoriales y motores dañados-, sino también para la tecnología de aumento", dijo Levin. "¿Quizá te gustaría tener más ojos, tal vez unos que vean en infrarrojos?".[Humanos biónicos: las 10 mejores tecnologías]

Una pregunta que Levin y sus colegas reciben a menudo "es si los renacuajos experimentan la vista desde estos ojos ectópicos como lo hacen desde los ojos normales", dijo Levin. "No tenemos ni idea de lo que experimenta un renacuajo. Se trata de una cuestión filosófica que no se puede resolver de inmediato.

"Otra cosa que la gente supone a veces es que esta capacidad sólo la tienen los renacuajos o los animales 'inferiores'", dijo Levin. "De hecho, es probable que este tipo de cosas funcione también en los humanos, como demuestran los estudios relacionados de los últimos años. La plasticidad cerebral es un aspecto fundamental de la función del sistema nervioso y su interfaz con el cuerpo."

Los investigadores tratan de averiguar otros tres aspectos: qué regiones cerebrales procesan los datos sensoriales, cuántos ojos adicionales puede manejar el cerebro de una rana y cómo sabe el cerebro que este trozo de tejido de la cola está proporcionando datos visuales, y no simplemente indicando una infección, una lesión u otro sentido como el olfato, dijo Levin.

Levin y su colega Douglas Blackiston han detallado sus hallazgos hoy (27 de febrero) en línea en la revista Journal of Experimental Biology.