Científicos descubren cómo los tardígrados pueden sobrevivir a la deshidratación

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No son técnicamente integrantes de la clase de organismos extremófilos, en tanto que no prosperan en condiciones extremas tanto como resisten; técnicamente, los tardígrados forman parte a la clase de organismos increíblemente tolerantes. Pero su resistencia provoca que los tardígrados sean un tema de investigación preferido para los científicos.

Una investigación de 2020 halló que el caminar propio del oso de agua se semeja al de los insectos 500,000 ocasiones mucho más enormes, pese a una brecha evolutiva de 20 millones de años entre ellos. En 2019, una nave espacial israelí que transportaba a las enanas criaturas en un estado de tun aterrizó en la Luna, lo que produjo especulaciones de que los tardígrados podrían haber subsistido al encontronazo.

No obstante, es muy improbable que los tardígrados sobrevivieran, según una investigación anunciado el año pasado por científicos británicos. Pusieron múltiples tardígrados en barriles y de 2 a 4 al unísono en una bola hueca de nailon.

Ahora, los científicos dispararon los tardígrados a un propósito de arena a velocidades crecientes usando un arma de gas rápido de 2 etapas. Se demostró que los osos de agua subsisten impactos de hasta 900 metros por segundo (3000 km/h) y presiones de choque momentáneas de hasta 1,14 gigapascales (GPa).

El módulo de aterrizaje probablemente halla caído en picado a unos cientos y cientos de metros por segundo, pero el encontronazo de su composición metálica al pegar la área habría generado presiones muy sobre 1,14 GPa, afirmaron los estudiosos a Science.

Los llamados osos de agua subsisten a una pluralidad de ocasiones (Imagen: Kirsanova Tania/)

Lo mucho más importante para este último estudio es un producto de 2017 que revela que los tardígrados emplean un tipo particular de proteína desorganizada para suspender verdaderamente sus células en una matriz vítrea que evita el daño.

Los estudiosos llamaron al mecanismo «proteína desorganizada intrínseca concreta de tardígrados» (TDP). En otras expresiones, las células se vitrifican. Cuantos mucho más genes TDP tenga una clase, mucho más rápida y eficazmente va a entrar en el estado tun. Como le ha dicho a Ars en ese instante el biólogo Thomas Boothby de la Facultad de Carolina del Norte en los USA:

“Lo que pensamos que sucede esencialmente es que conforme los tardígrados se secan, generan muchas de estas proteínas desorganizadas. Estas proteínas fundamentalmente llenan el citoplasma de las células tardígradas y al secarse forman una matriz vítrea en la célula. Todas y cada una de las cosas sensibles a la desecación en las células tardígradas quedan atrapadas en los poros de esta matriz. Este encapsulamiento impide la expansión, separación, rotura y/o agregación de material biológico sensible a la desecación.

No obstante, el año pasado, otro equipo de científicos nipones cuestionó esta hipótesis de «vitrificación», citando datos experimentales que sugerían que los descubrimientos de 2017 podrían atribuirse a la retención de agua por proteínas.

Este último estudio apoya esta contrahipótesis. “Nuestros apuntes proponen un nuevo mecanismo de tolerancia a la desecación apoyado en la capacitación de filamentos/geles”, escribieron los autores de la novedosa investigación.

“Más allá de que el agua es fundamental para toda la existencia como la conocemos, ciertos tardígrados tienen la posibilidad de vivir sin ella probablemente a lo largo de décadas. El truco es de qué manera tus células lidian con este agobio a lo largo del desarrollo de deshidratación”, ha dicho el coautor Takekazu Kunieda de la Facultad de Tokyo.

“Se estima que en el momento en que el agua sale de una célula, algún género de proteína debe contribuir a la célula a sostener su fuerza física para eludir que colapse. Tras evaluar múltiples tipos distintas, descubrimos que las rebosantes proteínas citoplasmáticas solubles en calor (CAHS), exclusivas de los tardígrados, son causantes de resguardar sus células contra la deshidratación.

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Las proteínas tardígradas podrían aplicarse en nuestra vida día tras día (Imagen: Corona Borealis Studio/)

En este ámbito, las proteínas CAHS entran en acción en el momento en que se dan cuenta de que su célula encapsulante se ha desecado, formando filamentos afines a un gel (en contraste a una matriz vítrea) conforme se secan.

Estos filamentos, por su parte, forman redes que sostienen la manera estructural de la célula sin su agua. Conforme el tardígrado se rehidrata, los filamentos se retiran gradualmente, lo que garantiza que la célula no se estrese ni se dañe conforme absorbe agua.

Kunieda y sus colegas asimismo ensamblaron los genes de la proteína en células humanas y de insectos cultivadas. Esto fue en un inicio bien difícil por el hecho de que las células debían teñirse a fin de que fuesen perceptibles bajo el microscopio.

La mayor parte de los métodos de tinción necesitan resoluciones a partir de agua, y la concentración de agua era una variable clave que debía controlarse para este estudio. Resolvieron el inconveniente incrustando la mácula en una solución a partir de alcohol metílico.

El resultado: las proteínas CAHS exhibieron exactamente el mismo accionar en las células de insectos e inclusive enseñaron una ocupación limitada en las células humanas, lo que recomienda que esta característica puede no estar limitada a los tardígrados.

Por ejemplo probables apps, los descubrimientos podrían conducir cualquier día a nuevos métodos de conservación de material biológico a lo largo de largos periodos de tiempo, útiles para alargar la vida útil de determinados fármacos o vacunas, o aun de órganos terminados en espera de trasplante.

Con información de Ars Technica

La imagen señalada: 3Dstock/

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Tommy Banks
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