Un origen ancestral para el organizador de Spemann-Mangold

«No es el nacimiento, el matrimonio o la muerte, sino la gastrulación, el momento más importante de tu vida» (Lewis Wolpert)

La frase de este gran biólogo británico parece una humorada, pero tiene mucho sentido. Durante nuestra gastrulación actuó un organizador que dirigió nuestro desarrollo y nos hizo ser como somos.

Tenemos que explicar esto más despacio. La gastrulación es esa parte del desarrollo embrionario en la cual unas células superficiales se introducen en el embrión para formar la futura cavidad digestiva. Estas células se denominan endodermo. Las células que permanecen en la superficie (ectodermo) originarán la epidermis y el sistema nervioso. Podemos ver la gastrulación de un anfibio en la primera parte de este vídeo:

Todos los animales, excepto las esponjas y los placozoos [1], gastrulan. En la gastrulación de los demás animales (excepto los cnidarios y los bellísimos ctenóforos) un grupo de células (el mesodermo) se intercala entre ecto y endodermo. De estas células mesodérmicas derivan múltiples sistemas: muscular, circulatorio, excretor, etc.

La pregunta es ¿cómo las células “saben” hacia dónde dirigirse y lo que tienen que hacer? Y ahí es donde entra en escena el organizador.

En los años 20 del siglo pasado, Hilde Mangold, una estudiante de doctorado del laboratorio de Hans Spemann (Instituto Zoológico de Friburgo), investigaba el desarrollo de los anfibios. Uno de sus experimentos consistió en trasplantar un fragmento del labio anterior del blastoporo (el orificio creado por la entrada del endodermo durante la gastrulación) a otras zonas de la gástrula. Sorprendentemente, en el lugar del injerto se generaba un segundo embrión (Figura 1). Mangold comprobó que las células injertadas no formaban el embrión, sino que inducían a los tejidos próximos, cambiando su destino, para constituir un nuevo individuo. Esta región del labio anterior del blastoporo con tan extraordinarias propiedades recibió el nombre de “organizador de Spemann-Mangold”[2].

El organizador fue uno de los descubrimientos más trascendentales para la biología del siglo XX, ya que revelaba la existencia de unos insospechados mecanismos moleculares de inducción (morfógenos). Los morfógenos fueron identificados en las siguientes décadas, y permitieron comprender cómo se construye un organismo durante el desarrollo. Por desgracia, el destino de Hilde Mangold fue trágico, ya que falleció en un accidente doméstico a la edad de 25 años. Su supervisor, Hans Spemann, recibió el Nobel de Medicina y Fisiología en 1935, en lo que constituye el único Premio Nobel de Medicina otorgado a un trabajo de doctorado.

Hoy día conocemos bien cómo actúa el organizador en la gastrulación de los vertebrados, controlando la organización espacial del embrión y el destino de sus diferentes tejidos. En cambio, el desarrollo de la mosca del vinagre (Drosophila) no implica un organizador como el de los vertebrados, ya que intervienen sobre todo morfógenos de origen materno. Por esto, se llegó a pensar que el organizador de Spemann-Mangold era una innovación evolutiva de los vertebrados.

Hace diez años, un grupo de investigadores de la Universidad de Viena demostró la existencia del organizador en un cnidario, la anémona Nematostella vectensis. El trasplante del margen del blastoporo inducía un segundo eje corporal, una nueva boca y una nueva cavidad digestiva (Figura 2). Lo más relevante era que los morfógenos identificados en este proceso de inducción correspondían con los del organizador de Spemann-Mangold. Esto fue una auténtica sorpresa, ya que el linaje de los cnidarios se separó del resto de animales (los bilaterales) hace alrededor de 600 millones de años, en los albores de la evolución animal.

Un estudio que acaba de publicarse en Nature por el grupo de Andreas Hejnol (Universidad de Jena) ha confirmado el origen antiguo del organizador. El modelo estudiado fue un ctenóforo (Mnemiopsis leidy), lo cual tiene un interés especial, como veremos luego. De nuevo, el trasplante del margen blastoporal indujo la formación de un nuevo eje corporal. Además, cuando el organizador se trasplantó, no a otro ctenóforo, sino a la anémona Nematostella, se generó un segundo eje en un 16% de los casos (Figura 3). Esto demostraba el carácter “universal” del mecanismo organizador, capaz de funcionar en animales muy alejados evolutivamente.

Hay una derivada especialmente interesante de este experimento. Existe un debate no resuelto en la actualidad acerca de la posición de los ctenóforos en la evolución animal. Tradicionalmente se les venía relacionando con los cnidarios, con los que comparten una organización corporal similar. Sin embargo, a partir de 2008, diversos estudios han propuesto que los ctenóforos constituyen el linaje más basal de todos los animales (Figura 4). Desde entonces se han sucedido argumentos a favor y en contra de esta postura. Lo que nos interesa ahora es la idea, lanzada por el grupo de Hejnol, de que el organizador estaría en la mismísima base de la organización animal, y que fue decisivo para dar orden espacial a un conglomerado ancestral de células. Se trata de una hipótesis bastante discutible, pero que estimulará sin duda el debate sobre el origen y la evolución temprana de los animales.

Referencias

Kremnyov, S., Lebedeva, T., Genikhovich, G. et al. (2026) A blastoporal organizer in a ctenophore Nature doi: 10.1038/s41586-026-10643-z.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga.

Notas:

[1] Los placozoos son unos minúsculos animales marinos en forma de disco que carecen de órganos.

[2] En muchos libros aparece como “organizador de Spemann”, lo que constituye una flagrante injusticia.