Tendencias21

Elementos comunes entre la comunicación de las bacterias y la de las neuronas

Nuestro sistema nervioso funciona gracias a la comunicación existente entre las neuronas que lo componen. Científicos de la UPF de Barcelona y de la UCSD de EEUU han descubierto que esta comunicación tiene elementos comunes con la comunicación bacteriana, un hallazgo que podría ayudar a entender ciertos desórdenes neuronales, como las auras, que son ondas de actividad eléctrica anormal que se producen en el cerebro de personas con epilepsia y migrañas.

Elementos comunes entre la comunicación de las bacterias y la de las neuronas

El sistema nervioso (red de tejidos del cuerpo cuya unidad básica son las neuronas) es uno de los principales activos de nuestro cuerpo. Nuestros pensamientos, nuestra inteligencia, la manera en la que percibimos el mundo a través de nuestros sentidos y cómo actuamos sobre él a través de nuestros músculos, dependen de la comunicación eléctrica entre las células nerviosas que lo componen.

Cada milésima de segundo, grandes cantidades de átomos cargados (iones) entran y salen de nuestras neuronas dando lugar a pequeñas corrientes eléctricas cuya propagación permite que distintas partes de nuestro cuerpo (en particular en nuestro cerebro) se comuniquen de forma muy eficiente.

Pero, ¿cómo surgió esta forma de comunicación celular? Hasta el momento sólo se había observado comunicación eléctrica en células relativamente complejas, empezando por los paramecios.

Pero una investigación liderada por Jordi García Ojalvo, director del laboratorio de Dinámica de Sistemas Biológicos del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona (UPF), en estrecha colaboración con Gürol Süel, Profesor Asociado en el Departamento de Biología Molecular de la Universidad de California San Diego (UCSD), EEUU, demuestra que células tan simples como las bacterias usan señales eléctricas para comunicarse entre sí.

Elementos comunes entre la comunicación de las bacterias y la de las neuronas

Relación entre bacterias y desórdenes neuronales

Desde hace años, se sabe que las bacterias tienen canales iónicos, estructuras que permiten a los iones entrar y salir de las células. De hecho, estas estructuras han sido cruciales para ayudar a los científicos a entender cómo son los canales iónicos de las neuronas de nuestro cerebro.

Pero, hasta el momento, el uso que dichos canales tenían en bacterias era un auténtico misterio. La investigación de García Ojalvo y Süel ha revelado que las bacterias usan los canales iónicos para comunicarse entre sí cuando se encuentran en dificultades debido, por ejemplo, a la falta de nutrientes.

Esto pasa frecuentemente en biofilms bacterianos, colonias celulares en las que conviven millones de bacterias cuando éstas se ven en condiciones adversas. Estas comunidades ayudan a las bacterias a sobrevivir mejor y pueden llegar a constituir un problema clínico y medioambiental para los seres humanos debido a su extrema resistencia a antibióticos y otros agentes desinfectantes.

En los biofilms bacterianos, las bacterias del interior se encuentran en una situación de gran estrés debido a la falta de nutrientes. Este estudio, que se publicará online en Nature el 21 de octubre, pone de manifiesto que estas bacterias envían señales eléctricas a las bacterias de la periferia del biofilm, menos estresadas, para que las ayuden a sobrevivir dejando pasar más nutrientes. La principal moneda de cambio de esta interacción entre las células es el glutamato y el ión asociado es el potasio.

Curiosamente, el glutamato y el potasio juegan también un papel muy importante en desórdenes neuronales como las auras, ondas de actividad eléctrica anormal que se producen en el cerebro de personas con epilepsia y migrañas. Es por tanto de esperar que el fenómeno descubierto ahora en bacterias pueda ser el precursor de dichos comportamientos patológicos en el cerebro humano.

Referencia bibliográfica:
Arthur Prindle, Jintao Liu, Munehiro Asally, San Ly, Jordi Garcia-Ojalvo & Gürol M. Süel. Ion channels enable electrical communication within bacterial communities. Nature (2015). DOI: 10.1038/nature15709.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Textos mágicos antiguos: se abre una ventana al pasado con ayuda de la inteligencia artificial 25 enero, 2025
    Un proyecto europeo estudia y compara los textos mágicos de diversas culturas y lenguas antiguas, utilizando herramientas informáticas innovadoras para descubrir patrones, analogías e interrelaciones.
    Redacción T21
  • Crean el primer mapa completo de las combinaciones del ADN humano 24 enero, 2025
    En un importante avance en el campo de la genética, un equipo científico ha creado el primer mapa completo de cómo el ADN humano de dos padres se mezcla en la descendencia: comprender en profundidad las combinaciones del ADN puede permitir un gran salto adelante en el entendimiento de la diversidad genética y su relación […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La IA reduce de dos años a seis semanas los tiempos del aprendizaje 24 enero, 2025
    Un programa piloto en Nigeria logró condensar los contenidos que reciben los estudiantes en dos años en solo seis semanas, empleando herramientas de Inteligencia Artificial (IA): además de la reducción en los tiempos de aprendizaje, logró actualizar contenidos y borrar brechas de género en sitios donde la falta de docentes calificados, la ausencia de materiales […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Nuevas evidencias confirman la presencia de antiguos lagos y cuerpos de agua líquida en Marte 24 enero, 2025
    Imágenes tomadas por el rover Curiosity de la NASA muestran firmas geológicas de antiguos lagos y estanques de agua líquida en Marte, que habrían estado abiertos al aire marciano y sin agua congelada. Los especialistas indican que los rastros en forma de ondas que muestran los viejos cursos de agua se formaron hace unos 3,7 […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los microplásticos bloquean el flujo sanguíneo en el cerebro 24 enero, 2025
    Un estudio realizado en roedores ha desvelado un mecanismo a través del cual los microplásticos que se incorporan al torrente sanguíneo tienen la capacidad de generar trombos u obstrucciones en el cerebro: además de la incidencia negativa de estos coágulos, que tienen el potencial de provocar un accidente cerebrovascular (ACV) al bloquear el flujo sanguíneo […]
    Redacción T21
  • Las misteriosas ráfagas de radio rápidas podrían nacer en galaxias antiguas y muertas 23 enero, 2025
    Los astrónomos están dejando atrás la idea de que las ráfagas de radio rápidas (FRB) emanan únicamente de regiones de formación estelar activa o galaxias jóvenes: nuevas evidencias observacionales sugieren que los orígenes de estos enigmáticos eventos cósmicos podrían ser más diversos, incluyendo incluso a galaxias antiguas y sin actividad.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Un enorme objeto interestelar modificó para siempre a nuestro Sistema Solar 23 enero, 2025
    Un estudio sugiere que es posible que un objeto de origen interestelar de enorme tamaño y peso se introdujera en el Sistema Solar al principio de su formación, dejando una huella imborrable en las órbitas planetarias, antes de desviarse nuevamente hacia otros confines del Universo. El visitante fugaz podría haber tenido características similares al misterioso […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • ¿Fue la Edad del Hierro un período histórico matriarcal? 23 enero, 2025
    Genetistas y arqueólogos han descubierto a través del análisis de ADN antiguo evidencia convincente que sugiere que la Edad del Hierro de Gran Bretaña puede haber sido aún más matriarcal de aquello que se pensaba anteriormente: las tierras se transmitían a la descendencia femenina, por ejemplo, siendo la primera vez que se documenta este tipo […]
    Redacción T21
  • Doctor Manuel Corpas: un viaje alucinante a través de la Genómica y la Bioinformática 23 enero, 2025
    El científico español Manuel Corpas ha sido pionero en compartir en Internet la base genética de su familia con la finalidad de descubrir hasta qué punto los genomas influyen en nuestras elecciones de vida. Ahora está construyendo una red internacional de investigación en torno a los genomas de diversidad latinoamericanos para descubrir cómo la migración […]
    Alejandro Sacristán/T21
  • Tendremos un futuro utópico y distópico a la vez 23 enero, 2025
    La nueva edición de la exposición ArtFutura, que se desarrolla en el Palacio Neptuno de Madrid, transmite un mensaje claro: la Inteligencia Artificial Generativa no es una amenaza para el arte, sino una nueva herramienta que expande los límites de nuestra creatividad. Sin miedo.
    Alejandro Sacristán (enviado especial T21)