\n<\/aside>\n<\/p>\n
Los tard\u00edgrados son microanimales que pueden sobrevivir en las condiciones m\u00e1s duras: presi\u00f3n extrema, temperatura extrema, radiaci\u00f3n, deshidrataci\u00f3n, inanici\u00f3n, incluso la exposici\u00f3n al vac\u00edo del espacio exterior. Cient\u00edficos de la Universidad de Tokio ahora han identificado el mecanismo para explicar c\u00f3mo los tard\u00edgrados pueden sobrevivir a la deshidrataci\u00f3n extrema en particular, seg\u00fan un nuevo art\u00edculo publicado en la revista PLoS Biology: una prote\u00edna que forma una red protectora similar a un gel para proteger las c\u00e9lulas secas. .<\/p>\n
Como informamos anteriormente, las criaturas fueron descritas por primera vez por el zo\u00f3logo alem\u00e1n Johann Goeze en 1773. Fueron apodadas tardigrada<\/em> (\u00abslow steppers\u00bb o \u00abslow walkers\u00bb) cuatro a\u00f1os m\u00e1s tarde por Lazzaro Spallanzani, un bi\u00f3logo italiano. Eso es porque los tard\u00edgrados tienden a moverse pesadamente como un oso. Dado que pueden sobrevivir en casi cualquier lugar, se pueden encontrar en muchos lugares: trincheras de aguas profundas, sedimentos de agua dulce y salada, selvas tropicales, la Ant\u00e1rtida, volcanes de lodo, dunas de arena, playas, l\u00edquenes y musgo. (Otro nombre para ellos es \u00ablechones de musgo\u00bb). <\/p>\nSin embargo, cuando su h\u00e1bitat h\u00famedo se seca, los tard\u00edgrados entran en un estado conocido como \u00abtun\u00bb, una especie de animaci\u00f3n suspendida en la que los animales pueden permanecer hasta 10 a\u00f1os. Cuando el agua comienza a fluir nuevamente, los osos de agua la absorben para rehidratarse y volver a la vida. T\u00e9cnicamente, no son miembros de la clase de organismos extrem\u00f3filos, ya que no prosperan tanto en condiciones extremas como resisten; t\u00e9cnicamente, pertenecen a la clase de organismos extremadamente tolerantes. Pero su resistencia hace que los tard\u00edgrados sean un tema de investigaci\u00f3n favorito para los cient\u00edficos.<\/p>\n
Por ejemplo, un estudio de 2020 encontr\u00f3 que el modo de andar distintivo del oso de agua se parece al de los insectos 500 000 veces m\u00e1s grandes, a pesar de una brecha evolutiva de 20 millones de a\u00f1os entre ellos. Y en 2019, una nave espacial israel\u00ed que transportaba a las diminutas criaturas en un estado de sinton\u00eda se estrell\u00f3 en la Luna, lo que gener\u00f3 especulaciones de que los tard\u00edgrados podr\u00edan haber sobrevivido al impacto.<\/p>\n\n Anuncio publicitario <\/span> <\/p>\n<\/aside>\n\nAgrandar
\/<\/span> Imagen de microscopio electr\u00f3nico de barrido del tard\u00edgrado deshidratado, Ramazzottius varieornatus.<\/em><\/div>\nS. Tanaka et al., 2022<\/p>\n<\/figcaption><\/figure>\n
Por desgracia, es muy poco probable que los valientes tard\u00edgrados sobrevivieran, seg\u00fan un estudio publicado el a\u00f1o pasado por cient\u00edficos brit\u00e1nicos. Pusieron varios tard\u00edgrados en un estado de afinaci\u00f3n y colocaron de dos a cuatro a la vez en una bala de nailon hueca. A continuaci\u00f3n, los cient\u00edficos dispararon a los tard\u00edgrados a un objetivo de arena a velocidades crecientes utilizando una pistola de gas ligero de dos etapas. El resultado: los osos de agua podr\u00edan sobrevivir a impactos de hasta unos 900 metros por segundo (3.000 kil\u00f3metros por hora) y presiones de choque moment\u00e1neas de hasta 1,14 gigapascales (GPa). (M\u00e1s all\u00e1 de eso, simplemente se vuelven papilla). El m\u00f3dulo de aterrizaje puede haberse estrellado a unos cientos de metros por segundo, pero el impacto de su estructura de metal golpeando la superficie habr\u00eda generado presiones \u00abmuy por encima\u00bb de 1,14 GPa, dijeron los investigadores a Science.<\/p>\n
Lo m\u00e1s relevante para este \u00faltimo estudio es un art\u00edculo de 2017 que demuestra que los tard\u00edgrados usan un tipo especial de prote\u00edna desordenada para suspender literalmente sus c\u00e9lulas en una matriz similar al vidrio que previene el da\u00f1o. Los investigadores llamaron a esto una \u00abprote\u00edna intr\u00ednsecamente desordenada espec\u00edfica de tard\u00edgrados\u00bb (TDP). En otras palabras, las c\u00e9lulas se vitrifican. Cuantos m\u00e1s genes TDP tiene una especie tard\u00edgrada, m\u00e1s r\u00e1pida y eficientemente pasa al estado tun. Como dijo el bi\u00f3logo Thomas Boothby de la Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill, a Ars en ese momento:<\/p>\n
\nLo que creemos que est\u00e1 sucediendo es b\u00e1sicamente que, a medida que los tard\u00edgrados se est\u00e1n secando, est\u00e1n produciendo muchas de estas prote\u00ednas desordenadas. Estas prote\u00ednas esencialmente llenan el citoplasma de las c\u00e9lulas tard\u00edgradas y, a medida que se secan, forman una matriz v\u00edtrea dentro de la c\u00e9lula. Todo el material sensible a la desecaci\u00f3n (prote\u00ednas, \u00e1cidos nucleicos, membranas) en las c\u00e9lulas tard\u00edgradas queda atrapado en los poros de esta matriz, esencialmente encapsulado en una capa protectora similar al vidrio. Esta encapsulaci\u00f3n evita el despliegue, ruptura, rotura y\/o agregaci\u00f3n de material biol\u00f3gico sensible a la desecaci\u00f3n. Una vez que se vuelve a agregar agua al sistema, las prote\u00ednas desordenadas que forman esta matriz v\u00edtrea se derriten nuevamente en la soluci\u00f3n, dejando atr\u00e1s todas las partes protegidas de la c\u00e9lula.<\/p>\n<\/blockquote>\n
Sin embargo, el a\u00f1o pasado, otro equipo de cient\u00edficos japoneses cuestion\u00f3 esta hip\u00f3tesis de \u00abvitrificaci\u00f3n\u00bb, citando datos experimentales que suger\u00edan que los hallazgos de 2017 podr\u00edan atribuirse a la retenci\u00f3n de agua de las prote\u00ednas. Este \u00faltimo estudio apoya esa contrahip\u00f3tesis. \u00abNuestros datos sugieren un nuevo mecanismo de tolerancia a la desecaci\u00f3n basado en la formaci\u00f3n de filamentos\/geles\u00bb, escribieron los autores del nuevo estudio. <\/p>\n\n Anuncio publicitario <\/span> <\/p>\n<\/aside>\n\u201cAunque el agua es esencial para toda la vida que conocemos, algunos tard\u00edgrados pueden vivir sin ella potencialmente durante d\u00e9cadas. El truco est\u00e1 en c\u00f3mo sus c\u00e9lulas lidian con este estr\u00e9s durante el proceso de deshidrataci\u00f3n\u201d, dijo el coautor Takekazu Kunieda de la Universidad de Tokio. \u201cSe cree que cuando el agua sale de una c\u00e9lula, alg\u00fan tipo de prote\u00edna debe ayudar a la c\u00e9lula a mantener la fuerza f\u00edsica para evitar colapsar sobre s\u00ed misma. Despu\u00e9s de probar varios tipos diferentes, hemos descubierto que las prote\u00ednas solubles en calor abundantes en el citoplasma (CAHS), exclusivas de los tard\u00edgrados, son responsables de proteger sus c\u00e9lulas contra la deshidrataci\u00f3n\u201d.<\/p>\n
En este escenario, las prote\u00ednas CAHS entran en acci\u00f3n cuando sienten que su c\u00e9lula encapsulante se ha deshidratado, formando filamentos similares a un gel (a diferencia de una matriz v\u00edtrea) a medida que se secan. Esos filamentos, a su vez, forman redes que mantienen la forma estructural de la c\u00e9lula sin su agua. Cuando el tard\u00edgrado se rehidrata, los filamentos retroceden gradualmente, asegurando que la c\u00e9lula no est\u00e9 estresada o da\u00f1ada mientras recupera agua.<\/p>\n\nProte\u00ednas CAHS que forman filamentos similares a un gel a medida que una c\u00e9lula cultivada humana se deshidrata.<\/p>\n
A Tanaka y T Kunieda, 2022<\/p>\n<\/figcaption><\/figure>\n
Kunieda y sus colegas tambi\u00e9n empalmaron los genes de prote\u00ednas en c\u00e9lulas cultivadas de insectos y humanos. Inicialmente, esto fue un desaf\u00edo ya que las c\u00e9lulas ten\u00edan que te\u00f1irse para que fueran visibles bajo el microscopio. La mayor\u00eda de los m\u00e9todos de tinci\u00f3n requieren soluciones a base de agua, y la concentraci\u00f3n de agua era una variable clave que deb\u00eda controlarse para este estudio. Resolvieron el problema incorporando la mancha en una soluci\u00f3n a base de metanol. El resultado: las prote\u00ednas CAHS exhibieron el mismo comportamiento en las c\u00e9lulas de insectos e incluso mostraron una funcionalidad limitada en las c\u00e9lulas humanas, lo que sugiere que esta caracter\u00edstica podr\u00eda no estar confinada a las c\u00e9lulas tard\u00edgradas.<\/p>\n
Entre otras posibles aplicaciones, los hallazgos podr\u00edan conducir alg\u00fan d\u00eda a nuevos m\u00e9todos para conservar materiales biol\u00f3gicos durante per\u00edodos prolongados, lo que es \u00fatil para prolongar la vida \u00fatil de ciertos medicamentos o vacunas, o incluso de \u00f3rganos completos en espera de trasplante.<\/p>\n
DOI: PLoS Biology, 2022. 10.1371\/journal.pbio.3001780 (Acerca de los DOI).<\/p>\n<\/p><\/div>\n
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