Cómo retrasar el tiempo de las células
El agua pesada hace que los relojes biológicos vayan más despacio
Científicos de la Universidad de Leipzig, en colaboración con colegas de Alemania e Inglaterra, han conseguido ralentizar reversiblemente los procesos celulares. Un equipo de biofísicos dirigido por el profesor Josef Alfons Käs y el doctor Jörg Schnauß pudo demostrar en experimentos que las células pueden pasar a cámara lenta sin cambiar la temperatura. Desde el punto de vista físico, tales posibilidades sólo se daban hasta ahora en el contexto de la teoría de la relatividad. Recientemente han publicado sus hallazgos en la revista "Advanced Materials".
Las imágenes de fluorescencia mostraron que las células no cambiaron visiblemente desde el punto de vista morfológico. La ralentización de su dinámica se debía únicamente a la presencia de agua pesada.
Universität Leipzig
Las células no son sólo nuestros bloques de construcción biológicos, sino también sistemas activos y altamente dinámicos. El grupo de investigación dirigido por el profesor Käs ha conseguido reducir significativamente esta dinámica con agua pesada, sin dañar las células.
"En general, mucha gente conoce el agua pesada por su importante uso técnico en las centrales nucleares. Aquí adoptamos un enfoque diferente y pudimos demostrar que, en el caso de las células, el tiempo -o, más concretamente, su dinámica- puede ralentizarse significativamente en presencia de agua pesada", dijo Käs, que se ha dedicado a investigar las propiedades físicas de las células y los tejidos. La investigación demostró en varios niveles biológicos que el movimiento de las células y su dinámica sólo se producía a cámara lenta. "Es muy intrigante que la dinámica celular pueda ralentizarse a la misma temperatura. Hasta ahora, sólo la teoría de la relatividad ofrecía tales posibilidades en el contexto físico", explicó Käs. Añadió que los resultados constituyen la base de un método para ofrecer a las células y órganos una protección más duradera contra la degeneración.
Los investigadores confirmaron este efecto con diversos métodos complementarios y atribuyeron las observaciones a una mayor interacción entre las proteínas estructurales. "El agua pesada también forma enlaces de hidrógeno, pero éstos son más fuertes que en entornos acuosos normales. Como resultado, las proteínas estructurales como la actina parecen interactuar más fuertemente entre sí y se pegan brevemente. Lo espectacular es que los efectos son reversibles y las células vuelven a mostrar sus propiedades nativas en cuanto se transfieren a un medio acuoso normal", explica el Dr. Jörg Schnauß. "Lo que es aún más asombroso es que estos cambios muestran la huella de un material pasivo. Sin embargo, las células son muy activas y están muy lejos del equilibrio termodinámico. Si se comportan como un material pasivo, suelen estar muertas", añadió Käs.
Sin embargo, como pudieron demostrar los investigadores, éste no fue el caso en sus experimentos. Ahora esperan poder utilizar los conocimientos adquiridos para mantener vitales las células o incluso los tejidos durante más tiempo. Si se confirma este planteamiento, el agua pesada podría utilizarse para tiempos de almacenamiento más prolongados, por ejemplo durante los trasplantes de órganos.
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