Regeneración (biología) BIOL.

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Biología

Facultad que poseen los seres vivos de formar nuevamente o reconstruir partes de su organismo perdidas natural o accidentalmente. El término es amplio y abarca una extensa gama de actividades restauradoras en muy diversos seres, animales y plantas. Algunos autores prefieren emplear los vocablos reconstitución o reposición, este último aplicado especialmente a los vegetales.

La capacidad de r. varía notablemente de unos seres vivos a otros; puede afirmarse con carácter general que está en relación inversa a su nivel evolutivo. Así los mamíferos (v.) o las aves (v. AVES I) tan sólo pueden regenerar ciertos tejidos, desgastados mediante procesos naturales o perdidos como consecuencia de accidentes; mientras que las esponjas o los celentéreos son capaces de procesos regeneradores extraordinarios, que de hecho constituyen auténticos procesos de reproducción asexual(v. REPRODUCCIóN I; PARTENOGÉNESIS). En los vegetales, la capacidad de r. es tan grande y generalizada que ha podido ser utilizada en numerosas prácticas agrícolas, desde la poda a los conocidos métodos de multiplicación vegetativa: estacas, acodos e injertos (v.).

Existen muchas y variadas observaciones y experimentos sobre la r. Ya se menciona en la Antigüedad por Aristóteles y Plinio. Los primeros ensayos importantes de los que se tienen noticias fueron realizados por Abraham Trembley, con pólipos de agua dulce, a partir de 1740. Sus resultados despertaron enorme interés y condujeron pronto a otros naturalistas a experimentar las posibilidades regenerativas de numerosos organismos. Charles Bonnet, en 1745, fue de los primeros en estudiar la r. en los gusanos, y especialmente Lazzaro Spallanzani (v.), en 1768, cobró notoria fama con sus trabajos sobre la reconstitución de la cola y extremidades de los anfibios.

La capacidad regenerativa reside en las propias células, animales o vegetales, y especialmente en sus funciones de reproducción. Las células (v.) de los organismos pluricelulares presentan una gradual diferenciación, que llega a modificar su morfología y a especializarlas fisiológicamente. Esta creciente diferenciación de las células contribuye a una especialización del conjunto formado por ellas, según determinados principios de división del trabajo fisiológico. El conjunto, tejido u órgano, resulta así más eficaz, pero las células integrantes van perdiendo una parte de su individualidad, hasta ser incapaces de proliferación. En los seres más evolucionados, la gradual complejidad anatómica y fisiológica de sus estructuras limita las posibilidades de reproducción celular y, por consiguiente, la capacidad de r. de partes más o menos importantes del organismo.

No obstante, en todos los seres pluricelulares puede apreciarse la existencia de células embrionarias que, al conservarse prácticamente indiferenciadas, presentan intacta la función de reproducción y pueden dar lugar a nuevas células que, al incorporarse a las correspondientes estructuras, permiten un grado mayor o menor de r. Tal ocurre en su grado máximo con las células reproductoras, cuya misión es perpetuar la especie. Igualmente, existen células germinales, encargadas de formar los tejidos u órganos que, normal o accidentalmente, se han perdido. En este caso se encuentran las células germinales del cuerpo mucoso de Malpigio en el tegumento humano, que son encargadas de regenerar la piel, tanto la que se desgasta naturalmente como la perdida accidentalmente. También tienen la misma propiedad los eritroblastos, células de los órganos hematopoyéticos, con la misión de formar los glóbulos rojos de la sangre. Por último, puede considerarse como un caso de r. limitada la soldadura que puede apreciarse tras la fractura de los huesos de los vertebrados.

Tipos de regeneración. Las estructuras formadas como consecuencia de un proceso de reconstitución pueden resultar exactamente iguales a las sustituidas y poseer todas sus características funcionales. Este tipo de r. se denomina homomorfosís. La r. homomorfa está determinada por las condiciones locales del muñón proliferante, al parecer por el influjo del sistema nervioso, que se considera fundamental, condicionando la naturaleza y la velocidad del proceso. Por lo general, la capacidad de reconstitución no alcanza a regenerar exactamente el órgano o miembro perdido, sino que se forman otros más pequeños o diferentes en número u organización. P. ej., la amputación de una extremidad en la lagartija produce la r. de un miembro distinto, que es realmente un muñón deforme, en lugar del tipo de extremidad pentadáctila característica del reptil. En la langosta de mar y otros crustáceos (v.), la amputación de un ojo puede conducir a la formación de una antena. Finalmente, en los anfibios pueden conseguirse experimentalmente reconstituciones de dos colas o dos patas en lugar de una. Todos estos fenómenos se consideran como tipos de heteromorfosis regenerativa.

Regeneración en los animales. Los procesos de reconstitución son en general más amplios en los invertebrados (v.) que en los vertebrados (v.), con la importante excepción de los artrópodos (v.), que se acercan más a los segundos en tales procesos. Las esponjas poseen una capacidad extraordinaria para reconstituir el organismo después de ser sometido a una auténtica trituración. Si se hace pasar una esponja a través de una tamiz, sus células quedarán aisladas, pero muy pronto se agrupan mediante movimientos amiboides, dando lugar a verdaderos gérmenes asexuales, que pueden originar nuevas esponjas (v. ESPONGIARIOS). Entre los celentéreos (v.), es famosa la hidra de agua dulce, desde los experimentos realizados en el s. xviII, que demostraron su extraordinario poder de r. Esta propiedad es compartida por numerosos celentéreos y ha sido confirmada por los biólogos actuales. Se ha comprobado que cortando una hidra en pequeños trozos, basta un fragmento, equivalente a 1/200 del volumen del animal, para que pueda ser reconstruido el organismo completo.

Muchos estudios sobre la r. y sus problemas se han realizado con las planarias, gusanos planos o platelmintos (v. GUSANOS, 5). Se ha visto que una fracción de planaria igual al 1/270 de su organismo es capaz de regenerar el animal completo. Las planarias adultas presentan un grado de organización relativamente elevado. Tienen una especie de cabeza con ojos y cerebro sencillos, cuerpo aplanado con una faringe extensible, aparato digestivo, órganos reproductores complejos y porción terminal. Cuando se divide la planaria en tres fragmentos, cabeza, cuerpo y cola, puede observarse que cada uno de ellos presenta una total polaridad, reconstruyendo precisamente las partes del cuerpo que le faltan y en la dirección adecuada. La polaridad es un fenómeno observado en otros animales y también en las plantas. Puede considerarse como la propiedad según la cual los organismos vivientes tienen un extremo anterior y otro posterior, dotados de características diferentes. Existe polaridad en los seres unicelulares y en las células y órganos de los pluricelulares.

En los equinodermos (v.), es conocida la r. de las estrellas de mar y ofiuros. Todos los conocidos pueden regenerar rápidamente los brazos perdidos. Con frecuencia, una lesión grave de un brazo produce su separación total. Este proceso se denomina autotomía y es frecuente en los equinodermos, especialmente en las holoturias, y en otros grupos de animales, invertebrados y vertebrados. Una estrella de mar y un ofiuro cortados en trozos pueden regenerar varios animales completos, siempre que cada porción conserve una parte del disco central. Algunas veces, en el muñón de un brazo perdido, pueden formarse otros varios, dando lugar a r. atípicas. Por último, las holoturias pueden cortarse en dos o tres partes, que regeneran independientemente animales completos. También en estos animales se ha citado el curioso fenómeno de la evisceración, consistente en una autonomía de las vísceras, las cuales son expulsadas violentamente al exterior cuando las holoturias son atacadas, regenerándose posteriormente a partir de células proliferantes especializadas.

Los artrópodos están más cerca de los vertebrados en cuanto a su capacidad regenerativa. Prácticamente, en artrópodos y vertebrados únicamente es posible la reconstitución de miembros o apéndices perdidos, presentándose además numerosos casos de heteromorfosis. Se ha citado el ejemplo de los crustáceos, a los que puede seccionarse un ojo, el cual regeneran, si no se destruye el nervio óptico. Pero si éste es extirpado juntamente con el órgano, se regenera en su lugar una antena o apéndice táctil.

Entre los vertebrados, la mayor capacidad de r. la tienen los anfibios (v.). También algunas especies de peces (v.) pueden reconstituir las aletas y ciertas partes de las branquias; otros muchos son capaces de regenerar las escamas perdidas. Los reptiles (v.) únicamente regeneran la cola, como ocurre en ciertas lagartijas, o algún miembro. Estas r. son gradualmente heteromórficas, y el apéndice reconstruido nunca es exactamente idéntico al original. Es muy conocida la reconstitución ocular de los anfibios, los cuales pueden regenerar el cristalino, el iris, e incluso la retina. Se han conseguido r. experimentales, y siempre el ojo reconstituido funciona igual que el normal. Por último, se conocen anfibios que pueden regenerar fácilmente las patas, como las salamandras, o la cola, como sucede con todos los urodelos. El grado mínimo de r. aparece en las aves y mamíferos, que únicamente pueden reconstituir, parcial o totalmente, tejidos y estructuras especializadas, como la cornamenta de los cérvidos, las plumas de las aves y el pelo o las uñas de los mamíferos.

Regeneración en los vegetales. Las plantas (v.) poseen una menor diferenciación histológica que los animales. Por tanto, su capacidad de r. no está relacionada con su nivel evolutivo. Prácticamente todos los vegetales, desde los más sencillos hasta los más evolucionados, presentan una capacidad de reconstitución semejante. Realmente, en las plantas no se regeneran los órganos perdidos, sino que se forman otros diferentes en sustitución de los anteriores. Los nuevos órganos tienen lugar en zonas llamadas caulógenas y rizógenas, generalmente próximas a las estructuras perdidas, pero sin que sobre el muñón se formen, salvo excepciones, los órganos nuevos.

D. FERNÁNDEZ-GALIANO.

BIBL.: S. ALVARADO, Biología general, Madrid 1967; A. E. NEEDHAM, Regeneration and Wound-Healing, Londres 1952; C. S. THORTON (ed.), Regeneration in Vertebrates, Londres 1959.