Los aligátores pueden regenerar sus colas

Cuando el biólogo Kenro Kusumi abrió el extraño paquete que le había llegado por correo, encontró un tarro de pepinillos lleno de etanol con una cola de aligátor aparentemente deforme.

En su laboratorio de la Universidad del Estado de Arizona, Kusumi estudia cómo regeneran sus colas los lagartos, entre otras cosas. Así que ha visto muchos apéndices animales inusuales, pero el que le enviaron en octubre de 2017 le llamó la atención. La cola estaba descolorida, la punta ligeramente bifurcada y las escamas eran anormalmente pequeñas.

Parecía que se había regenerado tras haber sido seccionada, lo que intrigó a Kusumi. La capacidad de regenerar colas se ha documentado en varios reptiles, como los geckos o las iguanas. Pero nunca se había documentado en aligátores norteamericanos, que pueden alcanzar cuatro metros de largo y necesitan sus colas para mantener el equilibrio e impulsarse por el agua.

El análisis de Kusumi y sus colegas determinó que la cola sí se había regenerado. El equipo también logró estudiar las colas regeneradas de otros tres aligátores. Su investigación, descrita en un artículo publicado en noviembre en Scientific Reports, desveló que los aligátores jóvenes pueden regenerar sus colas hasta 23 centímetros.

"Nos entusiasmamos. Sabíamos que teníamos algo interesante entre manos", cuenta Jeanne Wilson-Rawls, bióloga y coautora del estudio.

Los aligátores se han convertido en los animales más grandes capaces de regenerar apéndices. El descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender cómo se desarrolló esta capacidad y cómo funciona, y posiblemente ser beneficioso para la investigación de la medicina regenerativa en humanos.

Historia de dos colas

Todos los animales son capaces, hasta cierto punto, de reparar heridas mediante la regeneración, pero hay un espectro. Los mamíferos, por ejemplo, pueden regenerar pequeñas cantidades de piel, vasos sanguíneos y nervios secundarios, pero no pueden remplazar extremidades. Otros animales, como el ajolote, no solo pueden regenerar huesos y tejido orgánico, sino que son capaces de remplazar extremidades perdidas con una precisión casi idéntica.

Entre los reptiles, varias especies pueden regenerar la cola, pero estos remplazos no siempre son tan buenos como las originales. Por ejemplo, cuando un anolis verde se deshace de la cola para huir de un depredador, regenera una que está reforzada con cartílago en lugar de hueso. Regenerar un hueso exige mucho más tiempo y energía que regenerar cartílago, por eso podría ser más favorable evolutivamente.

El equipo de Kusumi examinó un total de cuatro colas de aligátores norteamericanos regeneradas que pertenecían a animales que habían sido sacrificados por el Departamento de Vida Silvestre y Pesca de Luisiana (que le envió el paquete "misterioso" original). Todas procedían de ejemplares jóvenes.

Para examinar la anatomía de las colas, los investigadores emplearon equipo de rayos X, resonancias magnéticas y la disección de toda la vida. Descubrieron que, en el espectro de la capacidad regenerativa, los aligátores se sitúan en algún punto entre los lagartos y los mamíferos.

"Observamos muchas similitudes entre las colas de aligátores y las colas de lagartos regeneradas, como la presencia de una estructura cartilaginosa, el patrón de las escamas y la coloración [desigual]. También vimos crecimiento de vasos sanguíneos y nervios periféricos", afirma Cindy Xu, autora principal del estudio y doctorada recientemente por la Universidad del Estado de Arizona que ahora estudia la regeneración y reparación de tendones en el Hospital General de Massachusetts.

"Pero lo que realmente nos sorprendió del aligátor es que no había regeneración de músculo esquelético", afirma Xu. El músculo esquelético facilita el movimiento del cuerpo mediante la contracción y la relajación. La ausencia de este músculo era inesperada porque, como dice Xu, los lagartos e incluso algunos mamíferos son capaces de regenerar este tipo de músculo.

Aunque no está claro por qué las colas de estos aligátores carecían de músculo esquelético, los investigadores sospechan que tiene que ver con conservar energía.

"La regeneración de tejido exige mucha energía", afirma Xu. "Si inviertes toda tu energía en regenerar a la perfección una estructura, sacas energía de otros procesos más esenciales como el crecimiento".

Aligátores resilientes

Aunque Kusumi y sus colegas fueron los primeros en confirmar las capacidades regenerativas de los aligátores norteamericanos, expertos como Adam Rosenblatt, biólogo de la Universidad de Florida Norte, han sospechado durante años que los aligátores jóvenes podían regenerar sus colas.

"He visto lo que describen, en materia de regeneración de la cola, en aligátores y otras especies relacionadas en el medio natural", afirma Rosenblatt. "Los aligátores son muy resilientes. Están hechos para soportar daños al nivel del sistema inmunitario y al nivel físico".

Aunque los aligátores son animales duros, de jóvenes son vulnerables, señala Rosenblatt: "Figuran en el menú de casi todos los depredadores que andan por ahí", como aves, mapaches y hasta otros aligátores, e incluso la pérdida parcial de una cola puede poner en peligro su capacidad de cazar y huir de los depredadores.

Para un aligátor, la capacidad de regenerar una cola que se ha perdido "tiene beneficios obvios para la forma física", afirma Rosenblatt.

Aunque se ha observado la regeneración de la cola en aligátores jóvenes, es posible que los adultos también sean capaces, señala Kusumi: "Nuestros colaboradores no han visto a ningún adulto plenamente desarrollado con una gran cola regenerada, pero eso no significa que no existan".

La próxima (re)generación

El descubrimiento de que un reptil tan grande como un aligátor joven puede regenerar su cola ha planteado nuevas preguntas sobre la prevalencia de este rasgo en las 27 especies de cocodrilos, aligátores, caimanes y gaviales, indica Rosenblatt.

"Siento curiosidad por saber cuántos tienen esta capacidad", afirma. Determinarlo podría ayudar a los científicos a entender mejor la evolución de este fenómeno en aves y dinosaurios.

"El antepasado de los dinosaurios y los aligátores tenía este rasgo, pero las aves no, así que la pregunta es cuándo lo perdieron", dice Kusumi. "¿Tenían los dinosaurios la capacidad de regenerar sus colas? Es una pregunta que aún no tiene respuesta".

El hallazgo de la regeneración de la cola en aligátores también podría ayudar a los científicos que estudian la regeneración de tejidos o partes del cuerpo seccionadas en humanos.

"Hasta ahora, los [animales] utilizados para estudiar la regeneración eran relativamente pequeños comparados con los humanos", explica Xu. "Como el aligátor es grande, podría ayudarnos a entender cómo pueden influir un gran tamaño y masa corporal en nuestra capacidad regenerativa".