El extraño bronceado del gusano barcelonés

La 'Schmidtea mediterranea' (SM), un gusano exportado desde balsas de Barcelona a laboratorios de todo el mundo por su capacidad de regenerarse, acaba de revelar otro asombroso comportamiento. Expuesta al sol, en lugar de oscurecerse, se vuelve blanca. Eso ocurre con un mecanismo molecular análogo al que actúa en las porfirias. Este grupo de enfermedades raras produce desde heridas en la piel por exposición a la luz, hasta problemas psiquiátricos. Los descubridores del mecanismo, que lo dieron a conocer en mayo, esperan que el gusano barcelonés sirva de cobaya para estudiar esos trastornos.

La SM es una planaria carnívora de menos de un centímetro de longitud que tiene una extraordinaria propiedad: se reproduce partiéndose en dos trozos, cada uno de los cuales genera otra planaria. Muy pocos organismos dotados de cierta complejidad (con cabeza, cola, frente y dorso) disponen de esta capacidad. Por esto, son estudiadas en una veintena de laboratorios del mundo para adivinar el secreto de su regeneración, que se supone vinculado a una extraordinaria abundancia de células madre en su organismo.

Casi todas las SM empleadas en investigación derivan de muestras sacadas de balsas del vivero municipal de Tres Pins, en Montjuïc. Junto con Menorca, este es el único sitio conocido donde ir a buscarlas, aunque seguramente estén presentes en buena parte del área mediterránea.

HALLAZGO CASUAL

El biólogo del Keene State College (EEUU) Jason Pellettieri las usa desde hace años en experimentos de su curso de Biología. “Mi jefe del posdoctorado, Alejandro Sánchez Alvarado, se fue a Barcelona, compró un trozo de carne, lo puso en una balsa y volvió con las planarias que había pescado", recuerda.

Pero el año pasado ocurrió algo inesperado. Un grupo de estudiantes dejó una caja de planarias cerca de una ventana para mirar si la luz mermaba su capacidad de regeneración, dado que suelen vivir en la oscuridad del fondo de las balsas. Esa habilidad no mermó, pero al cabo de unos días los marrones gusanos se habían vuelto níveos.

Entonces, Pellettieri tomó el mando y reprodujo el experimento con luz controlada. “Ya en la década de 1950 se había observado el fenómeno en otras planarias, pero nosotros hemos identificado la vía bioquímica que produce la transformación”, explica. De esta manera, el investigador y su equipo descubrieron que le mecanismo molecular implicado es casi idéntico al de las porfirias.

En los humanos, este mecanismo  -una secuencia de ocho enzimas- produce una sustancia llamada porfirina que se usa para fabricar el hemo. Este forma parte de la hemoglobina, el pigmento rojo de la sangre. En las porfirias, el mecanismo se “estropea” antes de que los ocho enzimas actúen. En consecuencia, en lugar de producir hemo, la porfirina se acumula en el organismo. Según el punto en el cual se estropea la secuencia y el tejido afectado, el resultado es una piel que se resquebraja bajo el sol e incluso alucinaciones y convulsiones. El origen es genético, aunque en algunas personas la enfermedad se desencadena solo en condiciones especiales, cuando el individuo reduce la ingesta de comida por dietas o ayunos.

“En las células del pigmento de las SM, solo los tres primeros enzimas del mecanismo están expresados. Mientras la planaria está en la oscuridad, la acumulación de porfirina no es un problema. Pero si se expone al sol esta sufre una reacción química que produce radicales libres, que matan las células del pigmento”, explica Pellettieri. De aquí el blanco bronceado del gusano. Los investigadores comprobaron también que el proceso se acelera si antes se ha quitado la comida a la planaria, un impresionante parecido con el caso humano.

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“Hay otros modelos animales de la porfiria, incluyendo ratas [modificadas genéticamente para emular la enfermedad]. Sin embargo, las SM permiten ensayar fácilmente fármacos: basta con ponerlas en el agua y ver si cambian de color o no. Además, reproducen naturalmente el efecto de la ingesta de nutrientes”, observa Pellettieri.

“Las planarias son famosas por su capacidad de regeneración, pero hasta ahora nunca se han usado como modelo de enfermedades: este trabajo abre una nueva posibilidad”, comenta Francesc CebriàFrancesc Cebrià, investigador de la Universitat de Barcelona experto en SM. “Sin embargo, su piel es muy distinta a la humana y no tienen síntesis de la hemoglobina", matiza Jochen Rink, investigador en planarias del Instituto Max Planck de Dresden (Alemania). Así que la utilidad del hallazgo en humanos está todavía por demostrar.