Vesículos Extraceulares
Durante muchos años, los investigadores creyeron que las VE trasportaban desechos biológicos conformados de varias proteínas y de material genético. Ahora se sabe que las VE tienen un papel mucho más importante al actuar como transportadoras de mensajes importantes de otras células.
Recientemente, un estudio nuevo, en el que se utilizaron gusanos redondos, brindó más conocimiento acerca de la forma en la que funcionan estos mensajeros celulares.
Las Vesículas Extracelulares Podrían Representar un Papel Significativo en la Salud y Enfermedad Humana
Los investigadores de la Universidad Rutgers revelaron 335 genes de los gusanos redondos (C. elegans) que nos brindan información acerca de la biología de las VE. Aproximadamente el 10 % de estos genes estaban relacionados a la formación, liberación y, posiblemente, la función de las VE.1
Las VE se encuentran en la sangre, la orina, el líquido cerebroespinal, y otros, aunque se desconoce dónde se originan, cómo se generan o cómo se libera su "cargamento de moléculas".2 En otras palabras, las VE siguen siendo un misterio.
Y pueden ser buenas o malas. Por ejemplo, representan un papel al enviar los mensajes entre las células que promueven el crecimiento tumoral. El estudio también reveló más información acerca de cómo se producen la VE y por qué transportan cierto "cargamento".
Por ejemplo, las VE se conocen por transportar proteínas responsables de la enfermedad poliquística renal, la enfermedad heredada más comúnmente en los humanos, pero nadie sabe por qué.3 Maureen Barr, autora principal y profesora del Departamento de Genética en la Escuela de Artes y Ciencias de Rutgers, dijo para Science Daily:4
"Estas VE son emocionantes, aunque también dan miedo, ya que no conocemos los mecanismos que deciden lo que se transporta en ellas... es como recibir una carta por correo y no saber si es para informarle que ganó la lotería o si contiene ántrax".Los C. elegans son el vehículo perfecto para conocer más acerca de las VE, ya que los gusanos tienen genes similares a los humanos. Tales investigaciones podrían ayudar a descubrir el significado de las VE para la salud y la enfermedad humanas. Barr continuó:5
"Cuando sepamos exactamente cómo funcionan, los científicos podrán utilizar las VE para nuestro beneficio... Esto significa que podrían bloquear las VE patológicas que causan enfermedades y se pueden diseñar las VE terapéuticas para llevar el cargamento benéfico".Su Cuerpo Está en Comunicación Constante
Las VE son solo una de las formas en las que las células reciben información importante. Los microorganismos de su intestino también representan un papel en la comunicación. Por ejemplo, los microorganismos intestinales desencadenan la producción de citoquinas. Las citoquinas están involucradas en la regulación de la respuesta del sistema inmunológico a la inflamación y la infección.
De forma muy similar a las hormonas, las citoquinas son moléculas señalizadoras que auxilian la comunicación entre las células, al indicarles a dónde ir cuando se inicia la respuesta inflamatoria.
Existen señales entre el intestino y el cerebro, de las cuales, la mayoría viaja a través del nervio vago. 6 Vago viene de la palabra latina vagus, que significa "deambular"; un nombre muy apto para este largo nervio que viaja desde el cráneo, a través del pecho y el abdomen y se ramifica hacia múltiples órganos.
Las citoquinas mensajeras producidas en el intestino navegan hasta el cerebro por la "vía del nervio vago". Una vez ahí, las citoquinas le dicen a la microglía (las células inmunes del cerebro) que realicen ciertas funciones, como producir neuroquímicos.
Algunas de estas tienen efectos negativos en la mitocondria, los cuales pueden impactar la producción de energía y la apoptosis (muerte celular), así como tener un efecto dañino en el sistema de retroalimentación altamente sensible, que controla las hormonas del estrés, como el cortisol.
Así que, esta respuesta inflamatoria que inició en el intestino viaja hacia el cerebro, que se basa en ella y envía señales al resto del cuerpo en un ciclo complejo de retroalimentación. Las señales de los microorganismos intestinales también viajan por el cuerpo, incluso a la piel.
Luego están las hormonas, los mensajeros químicos del cuerpo, que ejercen sus efectos en todo el cuerpo, y ayudan a coordinar procesos biológicos, como el metabolismo y la fertilidad. Como reportó Frontline:7
"Es gracias a estas sustancias químicas, que las distintas partes del cuerpo pueden comunicarse entre sí, durante los acontecimientos elaborados e importantes. En respuesta a la señal del cerebro, secretan las hormonas directamente en la sangre las glándulas que las producen y almacenan".
Las Bacterias Tienen un Método Sofisticado de Comunicación
Las bacterias (buenas y malas) tienen una forma muy sofisticada de comunicarse entre sí y, una vez que han recibido la señal y su número es suficiente alto para llevar a cabo la función genética, se lanzan a la acción como una unidad sincronizada.
Los investigadores han descubierto que las bacterias se comunican entre sí usando un lenguaje químico llamado "percepción de quorum". Todos los tipos de bacterias generan y liberan pequeñas moléculas. Cuando una bacteria está sola, estas moléculas simplemente se alejan flotando.
Pero, cuando hay un grupo grande de bacterias, las moléculas secretadas aumentan en proporción al número de bacterias que las emiten. Cuando las moléculas alcanzan cierta cantidad, las bacterias pueden reconocer cuántas vecinas tienen y, de pronto, todas las bacterias comienzan a actuar como un grupo sincronizado.
Las bacterias no solo se comunican de esta forma con su propia especie; son "multilingües" y pueden determinar la presencia y la fuerza de otras colonias bacterianas.
Básicamente pueden contar cuántas bacterias de su propia especie hay en comparación con la cantidad de otras especies. Luego, utilizan esa información para decidir qué tarea realizar, dependiendo de quién es la minoría y quién la mayoría de una población dada de bacterias.
Incluso las Plantas Se Comunican
Las plantas se comunican con otras plantas, incluso si son de otras especies, a través de una red subterránea compleja que involucra:
La rizosfera de la planta (cepellón)
Emisiones aéreas (gases volátiles emitidos por las plantas)
Redes de micelios en la tierra
Estos tres sistemas funcionan en conjunto para formar un tipo de "internet de plantas", donde se intercambia constantemente la información del estado de cada planta. Uno de los organismos responsables de esta increíble vía bioquímica es un tipo de hongo llamado micorriza. El nombre micorriza significa literalmente raíz de hongo.8
Estos hongos forman una relación simbiótica con la planta, colonizan las raíces y mandan filamentos extremadamente finos lejos hacia la tierra, los cuales actúan como extensiones de la raíz.
Estas redes no solo encienden la alarma cuando hay invasores, sino que los filamentos son más efectivos que las mismas raíces de la planta para absorber los nutrientes y el agua; las micorrizas aumentan la absorción de nutrientes de la planta de 100 a 1000 veces.9
En una pizca de tierra saludable, se pueden encontrar varios miles de filamentos fúngicos, y todos liberan enzimas poderosas para ayudar a disolver los nutrientes ceñidos de la tierra, como el nitrógeno, fósforo y hierro orgánico.
Las investigaciones previas han demostrado que cuando una planta se infesta con una peste (como los áfidos, por ejemplo), advierte a las plantas circundantes del ataque, a través de esta red de hongos micorriza.10
Esta "advertencia" le da tiempo a las demás plantas para que monten sus defensas químicas y ahuyenten a los áfidos. Los hongos micorriza pueden conectar incluso plantas de diferentes especies, lo que quizá permite la comunicación entre especies.
Una Poderosa Demostración de la Comunicación Entre Especies
El entomólogo Aaron Pomerantz estaba en la selva amazónica peruana cuando descubrió lo que se describe como una "rara relación entre las mariposas, hormigas y la planta parásita.11 La planta se veía como una mata amarilla que cubría el costado de un árbol.
Una oruga comía los capullos amarillos y las orugas eran "atendidas" por las hormigas, quizá como una forma de protección. Estas hormigas, a su vez, frotaban a las orugas, lo que liberaba una gota de un nutriente líquido, que las hormigas consumían.
También había abundantes mariposas cerca de los capullos y, resulta que, las orugas eran las mariposas en forma de larva. Las mariposas, conocidas como la especie Terenthina terentia, incluso tenían manchas amarillas en las alas, presuntamente, para mezclarse con el color de la planta parásita.
Pomerantz encontró que "nada como esto se había documentado anteriormente", pero es una demostración poderosa, no solo de la relación simbiótica entre estas especies, sino también de la comunicación entre ellas.
Incluso a pesar de que no se sabe cómo se comunican estas especies (por ejemplo, ¿cómo saben las hormigas que las orugas les brindarán alimento a cambio de protección?) está claro de que ciertamente lo hacen.12 Es otro fascinante misterio de la naturaleza y también muestra que, de la misma forma que dentro del cuerpo, la comunicación compleja sucede a menudo, nos demos cuenta de ello o no.
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