Adaptaciones ingeniosas de los ctenóforos al aplastante peso del fondo oceánico

MadridLas prisas, por favor. (Terskelun) Las medusa peine, o ctenóforos, habitan en varias regiones del océano, incluidas las áreas profundas. En el mar profundo no hay luz, las temperaturas son muy frías y la presión es alta. Investigadores de la UC San Diego y otros lugares estudiaron cómo sobreviven los ctenóforos en estas condiciones. Descubrieron características especiales en las membranas celulares de estas criaturas.

Los ctenóforos no son medusas. Pertenecen al grupo Ctenophora. Estos animales cazan su alimento y pueden llegar a ser del tamaño de un balón de voleibol. Habitan en los océanos de todo el mundo, desde la superficie hasta las profundidades.

Hallazgos importantes:

• Los ctenóforos poseen estructuras lipídicas únicas en sus membranas celulares.
• Sus lípidos se adaptan de forma distinta al frío y a la presión.
• Esta adaptación se conoce como "homeocurvatura."
• Entre estos lípidos se encuentran los plasmalógenos, esenciales para la función cerebral en los humanos.

Para que las membranas celulares funcionen adecuadamente, sus capas de lípidos y proteínas deben mantenerse fluidas en diversas condiciones. Los científicos ya comprendían cómo se adaptan las membranas celulares al frío. Sin embargo, no sabían cómo los organismos de las profundidades marinas se adaptan a la alta presión.

Itay Budin, profesor asistente en la Universidad de California en San Diego, dirigió un estudio sobre ctenóforos junto a un grupo de investigadores de diversas disciplinas. Los resultados de su investigación se publicaron en la revista Science.

Al investigar cómo las bacterias E. coli se adaptan al frío, Budin recibió una interesante pregunta de Steven Haddock de MBARI: ¿los ctenóforos se adaptan a la alta presión de manera similar? Intrigado, Budin y su equipo comenzaron la investigación.

Los organismos complejos poseen diversos tipos de lípidos. Los seres humanos tienen miles, cada uno específico para diferentes órganos. El equipo necesitaba distinguir entre la adaptación al frío y la adaptación a la presión. El autor principal, Jacob Winnikoff, estudió ctenóforos de diferentes profundidades y ubicaciones. Comparó aquellos que viven en el fondo del océano frente a California con los que habitan en la superficie del Ártico.

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El equipo descubrió que los ctenóforos de aguas profundas poseen lípidos especiales que les permiten sobrevivir bajo alta presión. Estos lípidos tienen una forma particular que les facilita adaptarse al ambiente del fondo marino. Esta adaptación, conocida como "homeocurvatura," permite a los lípidos equilibrar la presión. Sin embargo, en la superficie, estos lípidos provocan que las membranas se desintegren, causando la desintegración de los ctenóforos.

Los plasmalógenos son lípidos especiales presentes en el cerebro humano, y sus niveles disminuyen en enfermedades como el Alzheimer. Debido a esta similitud, los ctenóforos son útiles para la investigación.

El equipo de Budin probó bacterias E. coli creando una cepa que producía plasmalógenos. La cepa normal de E. coli no sobrevivió bajo presión, pero la cepa modificada lo hizo bien. Estos experimentos tomaron muchos años y requirieron la colaboración de varias instituciones.

El laboratorio del Dr. Edward Dennis en UC San Diego analizó lípidos mediante espectrometría de masas. Los biólogos marinos de MBARI recolectaron ctenóforos. Físicos de la Universidad de Delaware utilizaron simulaciones por computadora. Los investigadores probaron cómo se comportaban las membranas bajo diferentes presiones.

Budin desea investigar cómo las células regulan la producción de grasas. Piensa que los plasmalógenos tienen características especiales. Comprender estas propiedades podría aportar nueva información sobre la salud cerebral y las enfermedades relacionadas. Su equipo espera que futuros estudios se basen en sus hallazgos.

Investigadores de diversas universidades prestigiosas colaboraron en este proyecto. Recibieron financiación de subvenciones nacionales y privadas, como la Fundación Nacional de Ciencia y la NASA. Su trabajo en equipo condujo a nuevos descubrimientos sobre cómo se adaptan las criaturas de aguas profundas y el funcionamiento de los lípidos.