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| Un tardígrado (Paramacrobiotus craterlaki) en el musgo. Fotografía: Eye of Science/Science Photo Library |
Los tardígrados son capaces de tolerar una deshidratación casi completa entrando en un estado reversible llamado anhidrobiosis y reanudando su animación al rehidratarse. Para aclarar cómo los tardígrados pueden soportar la deshidratación extrema, investigadores de la Universidad de Tokio exploraron las proteínas que forman un gel durante la deshidratación celular.
El agua es una molécula esencial para mantener la actividad metabólica y la integridad celular de los organismos vivos.
Algunos organismos, sin embargo, pueden tolerar una deshidratación casi completa entrando en un estado reversible llamado anhidrobiosis.
Los tardígrados, también conocidos como osos de agua y lechones de musgo, son un ejemplo destacado de este tipo de organismos.
En un entorno de desecación, estos pequeños animales invertebrados pierden gradualmente casi toda el agua corporal y, al mismo tiempo, contraen su cuerpo hasta adoptar una forma redonda y encogida llamada túnica.
Los tardígrados deshidratados son excepcionalmente estables y pueden soportar diversos entornos físicamente extremos, incluida la exposición al espacio.
Incluso después de la exposición a factores de estrés extremos, los tardígrados pueden reanimarse en unas pocas docenas de minutos después de la rehidratación.
"Aunque el agua es esencial para toda la vida que conocemos, algunos tardígrados pueden vivir sin ella potencialmente durante décadas", afirma el Dr. Takekazu Kunieda, investigador del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Tokio.
"El truco está en cómo sus células afrontan este estrés durante el proceso de deshidratación".
"Se cree que, a medida que el agua abandona la célula, algún tipo de proteína debe ayudar a la célula a mantener su fuerza física para evitar que se derrumbe sobre sí misma", añadió.
"Después de probar varios tipos diferentes, hemos descubierto que las proteínas solubles en el citoplasma por calor (CAHS), exclusivas de los tardígrados, son las responsables de proteger sus células contra la deshidratación".
Las investigaciones recientes sobre las proteínas CAHS han revelado que pueden detectar cuando la célula que las encapsula se deshidrata, y es entonces cuando entran en acción.
Las proteínas CAHS forman filamentos similares a un gel cuando se secan. Estos forman redes que sostienen la forma de la célula a medida que pierde su agua.
El proceso es reversible, por lo que, a medida que las células de los tardígrados se rehidratan, los filamentos retroceden a un ritmo que no causa un estrés excesivo en la célula.
Sin embargo, es interesante observar que las proteínas muestran el mismo tipo de acción incluso cuando se aíslan de las células de los tardígrados.
"Intentar ver cómo se comportaban las proteínas CAHS en las células de los insectos y en las humanas planteaba algunos retos interesantes", afirma Akihiro Tanaka, estudiante de posgrado del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Tokio.
"Por un lado, para visualizar las proteínas, necesitábamos teñirlas para que aparecieran en nuestros microscopios. Sin embargo, el método típico de tinción requiere soluciones que contengan agua, lo que obviamente confunde cualquier experimento en el que la concentración de agua sea un factor que se quiera controlar. Así que recurrimos a una solución a base de metanol para sortear este problema".
El equipo planea ahora examinar más de otros 300 tipos de proteínas, algunas de las cuales probablemente desempeñan un papel en la increíble capacidad de conservación de la vida de los tardígrados.
"Todo lo relacionado con los tardígrados es fascinante", dijo el Dr. Kunieda.
"La extrema variedad de entornos a los que pueden sobrevivir algunas especies nos lleva a explorar mecanismos y estructuras nunca vistos".
"Para un biólogo, este campo es una mina de oro".
Fuentes, créditos y referencias:
Fuentes: Universidad de Tokyo, SciNews