Siempre joven
Un equipo de investigadores descubre un mecanismo para el rejuvenecimiento de organismos unicelulares
Un equipo de científicos del Cluster de Excelencia "Equilibrio del Microverso" ha descubierto un mecanismo de rejuvenecimiento desconocido hasta ahora en organismos unicelulares. Estudiaron microalgas unicelulares, que sirven de base a las cadenas alimentarias de los océanos. Los organismos unicelulares, como las microalgas, también envejecen cuando ya no pueden dividirse por falta de nutrientes. El mecanismo recién descubierto permite que las células viejas rejuvenezcan y vuelvan a dividirse cuando llegan a zonas de los océanos ricas en nutrientes. Los resultados de este estudio podrían tener consecuencias de gran alcance para comprender el envejecimiento y la regeneración celular en los ecosistemas marinos. El estudio correspondiente se ha publicado recientemente en la revista científica "Nature Microbiology".
Los organismos unicelulares, como las microalgas, se reproducen por división celular. Pero cuando se agotan los nutrientes de que disponen, detienen este proceso. Las células sobreviven y envejecen, pero ya no pueden dividirse. En el océano, las corrientes garantizan que estas células "viejas" puedan ser transportadas a zonas más ricas en nutrientes, lo que puede permitir una nueva división celular.
El equipo de investigación dirigido por el Dr. Yun Deng, postdoctorando del Instituto de Química Inorgánica y Analítica de la Universidad de Jena y primer autor del estudio, y el Prof. Dr. Georg Pohnert, catedrático de Química Analítica, ha descubierto ahora que las células viejas tienen un mecanismo de rejuvenecimiento que les permite dividirse de nuevo. Los investigadores descubrieron que estas células segregan burbujas, las llamadas "vesículas". Éstas transportan productos metabólicos nocivos y toxinas fuera de las células, lo que crea las condiciones para una nueva división celular.
"Nuestro estudio ha demostrado que esta producción de vesículas es esencial para el rejuvenecimiento celular. Al deshacerse de las sustancias nocivas, las células crean las condiciones para una nueva división celular", explica el profesor Pohnert. Los investigadores también descubrieron que este proceso de rejuvenecimiento está controlado por bacterias. Estas bacterias inducen la producción de vesículas mediante señales químicas y contribuyen así a restaurar la capacidad de división de las células viejas. "Este es un ejemplo fascinante de las complejas interacciones entre microorganismos en el océano", afirma el Dr. Deng.
Este hallazgo podría tener implicaciones de gran alcance para nuestra comprensión de los ecosistemas marinos y los ciclos biogeoquímicos globales". En el plancton, las algas se dividen a un ritmo enorme y contribuyen a la fijación global de CO2 y a la producción de oxígeno mediante su fotosíntesis. De hecho, las algas de los océanos producen casi tanto oxígeno como todas las plantas de la Tierra juntas. El mecanismo de rejuvenecimiento recién descubierto ofrece ahora explicaciones para los complejos patrones de composición de especies que se repiten anualmente en el plancton y, por tanto, para la comprensión fundamental del funcionamiento del clima global.
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