Las medusas, las anémonas de mar y los corales, un grupo denominado cnidarios, pican con diminutas cápsulas presurizadas que disparan dardos venenosos a velocidades explosivas.

Los investigadores desconocen la mecánica exacta de este proceso vertiginoso, que se produce mediante unos orgánulos celulares especiales llamados nematocistos.

Ahora, un equipo dirigido por Matt Gibson y Ahmet Karabulut, del Instituto Stowers de Investigación Médica de Kansas City (Mo), ha utilizado una tecnología de imagen de vanguardia para estudiar el disparo de los nematocistos con gran detalle.

Según los investigadores, la comprensión de la biofísica de lo que denominan «una de las micromáquinas biológicas más exquisitas de la naturaleza» podría inspirar el diseño de minúsculos dispositivos de administración de fármacos.

Este descubrimiento, que se publica en Nature Communications, se debe a la casualidad: Karabulut descubrió que una sustancia química utilizada para preparar las células urticantes de las anémonas de mar para la obtención de imágenes también inducía la descarga de los nematocistos y los fijaba, o preservaba su estructura celular, en varias etapas del proceso.

Utilizando microscopios electrónicos y de fluorescencia de superresolución, los investigadores observaron una secuencia detallada de acontecimientos en los que intervienen un eje rígido y un filamento flexible en forma de látigo que comienza a enrollarse alrededor de él dentro del nematocisto.

Las células no tienen espacio para poner en marcha un mecanismo de tipo honda para impulsar un aguijón, «así que evolucionaron de otra manera», dice Karabulut. Tanto el eje como el filamento están al revés y perfectamente plegados en el diminuto orgánulo.

Cuando el nematocisto se dispara, el eje se expulsa primero y gira hacia fuera. A continuación, el filamento se desenrolla y se desplaza a través del eje, girando también hacia el lado derecho.

Este giro hace que las diminutas púas de la superficie del filamento, orientadas hacia el interior, salgan hacia fuera para liberar las toxinas en las presas desafortunadas.

Ver este proceso de descarga en dos fases es «una enorme contribución a la comprensión de la mecánica de este orgánulo al revés», dice la bióloga evolutiva de la Universidad de Cornell Leslie Babonis, que no participó en el estudio.

En el futuro, los científicos podrían diseñar cnidocitos «de diseño» para suministrar fármacos exactamente donde se necesitan, dice Babonis.

«No creo que sea tan descabellado pensar que esto podría ser algo que se podría adaptar o cooptar para su uso en sistemas médicos o terapéuticos».

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