Pablo Javier PiacenteCientíficos de la Universidad de Kyoto descubrieron que la comunicación celular puede concretarse de una forma similar a la llamada “ola humana” que se aprecia en los espectáculos deportivos. De esta manera, el intercambio de información no se daría únicamente de célula a célula sino también en forma de reacción en cadena, gracias a una primera actividad que luego se reproduce e impacta a nivel grupal.
Los procesos biológicos necesitan imperiosamente de la comunicación entre las células, pero no solamente de aquellas contiguas sino también de otras que se hallan a mayor distancia. Hasta el momento, la teoría más aceptada indica que este proceso se concreta mediante moléculas de señalización o en redes que se van conformando de célula a célula.
Según una nota de prensa, la investigación desarrollada por los especialistas japoneses ha dado con una forma de comunicación intercelular que hasta el momento no se había apreciado. Se trata de reacciones en cadena iniciadas por una única célula, que terminan afectando a grandes grupos y generando movimientos celulares de retroalimentación con alto impacto en el organismo.
Los científicos destacan que la actividad regulada por señal extracelular (ERK) que comienza en una primera célula posteriormente produce una transmisión a larga distancia de la información, concretando cambios y movimientos multicelulares. En otras palabras, la actividad iniciada por una célula se reproduce en grandesgrupos que adoptan un movimiento idéntico.
La sincronización colectiva: células, animales y seres humanos
La “ola humana” que se observa en los estadios de fútbol y otros deportes tiene un funcionamiento similar al proceso descubierto en las células. Alguien se pone de pie, alza los brazos, posteriormente los baja y por último se sienta. Miles de espectadores “copian” el movimiento, logrando una secuencia casi perfecta. Pues bien, el estudio japonés indica que las células intercambian información de esa manera.
Pero las similitudes no acaban allí, ya que existen modelos matemáticos que estudian esta capacidad de acción sincronizada en bandadas de pájaros o enjambres de insectos. En todos los casos se ha comprobado que la acción iniciada por un individuo y que termina adoptando el grupo es un complejo fenómeno de interacción colectiva, por el cual un conjunto de individuos logra sincronizarse perfectamente sin que exista una coordinación acordada y explícita.
El comienzo de la reacción en cadena se explicaría a través del concepto de “medio excitable”, que nos muestra como un elemento puede cambiar de un estado a otro en función de aquello que pasa a su alrededor, al conformar un sistema dinámico e integrado. En consecuencia, estas reacciones colectivas nos hablan de las características de un todo, de una suerte de “espíritu grupal” que es mucho más que la suma de cada una de las partes implicadas.
Comprensión de procesos biológicos
En cuanto a la comunicación celular, los expertos comprobaron que la retroalimentación generada en las reacciones en cadena da lugar a complejos patrones multicelulares, que son vitales para el desarrollo de distintas funciones biológicas. Los datos experimentales trabajados fueron contrastados exitosamente con modelos matemáticos y métodos cuantitativos, dando como resultado una fuerte coherencia en la información obtenida.
Por último, los científicos creen que esta nueva estrategia comunicacional observada en las células puede proporcionar una renovada base para comprender una gran cantidad de procesos biológicos, como por ejemplo la reparación de tejidos o la metástasis tumoral, entre otros.
Referencia
ERK-Mediated Mechanochemical Waves Direct Collective Cell Polarization. Naoya Hino, Leone Rossetti, Ariadna Marín-Llauradó, Kazuhiro Aoki, Xavier Trepat, Michiyuki Matsuda, Tsuyoshi Hirashima. Developmental Cell (2020).DOI:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2020.05.011
Foto: Arek Socha. Pixabay.
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