Respuesta homeostática e inducción de cambios de identidad tras ablaciones en Drosophila melanogaster

Resumen

Muchos organismos han desarrollado diversos mecanismos para restaurar tejidos dañados, órganos o estructuras amputadas. El estudio experimental de la regeneración se encuentra muchas veces limitado por los propios organismos modelo usados en estos estudios, como anfibios, planarias o hidras. El estudio de la regeneración en otros organismos modelo como Drosophila pueden contribuir a la comprensión del fenómeno. Empleando sistemas condicionales de expresión hemos inducido muerte celular masiva en diferentes dominios del disco imaginal de ala. Nuestros resultados indican que el daño provoca una respuesta inmediata y simultánea de reparación en el tejido, que garantiza la integridad del epitelio. Esta respuesta incluye un incremento de la proliferación de todas las regiones del disco y la activación de la ruta JNK en las células que reconstruyen el dominio. Uno de los aspectos más intrigantes de la regeneración es cómo y en qué medida las células que reparan el tejido dañado adquieren nuevas potencialidades de desarrollo y cambian su determinación original. Empleando los bordes de compartimento para ensayar cambios de determinación, hemos encontrado que tras una eliminación masiva de células de un compartimento tiene lugar un colapso transitorio del borde, permitiendo que células a ambos lados cambien su identidad. Hemos descubierto que este proceso depende de modificaciones en la actividad de los complejos PcG y trxG, involucrados en el control de la expresión de genes del desarrollo. Para entender el mecanismo que está detrás de la adquisición de nuevas identidades, hemos realizados experimentos en los que simulamos las condiciones en las que las células del disco cambian su identidad tras el colapso del borde de compartimentos. Hemos encontrado que si se encuentran rodeadas de células de identidad posterior, las células del compartimento anterior pueden cambiar su identidad a posterior. Este mecanismo nos ofrece una explicación al cambio de determinación durante la regeneración. También supone un nuevo descubrimiento sobre el modo en el que se activan los genes del desarrollo, pues sugiere que durante el desarrollo del organismo, grupos de células pueden adquirir nuevos estados de determinación por decisiones colectivas.