El mismo mecanismo también regula la contracción de los vasos sanguíneos de los humanos
¿Sabías que las esponjas pueden moverse? Si bien no son exactamente campeonas de las acrobacias submarinas, las esponjas exhiben movimientos coordinados, a pesar de no tener músculos ni neuronas.
El Grupo Arendt del EMBL Heidelberg, en colaboración con el Equipo Savitski y el Grupo Prevedel, junto con colaboradores de la Universidad de Heidelberg y la Universidad de Yale, han revelado hechos sorprendentes que no sólo arrojan luz sobre el movimiento de las esponjas, sino también sobre la evolución de los vasos sanguíneos en humanos y otros animales.
"Me sentí intrigado cuando supe que las esponjas realmente se mueven y que las bases moleculares y celulares del movimiento de las esponjas eran hasta ahora en gran medida desconocidas", dijo Fabian Ruperti, estudiante de doctorado del Grupo Arendt y primer autor del estudio. "Como bioquímico, me entusiasmaba abordar esta cuestión combinando nuevas herramientas como la proteómica funcional con el mundo de las especies no modelo".
Vídeo: Cambios de volumen de los sistemas de canales de esponjas durante las deflaciones espontáneas de la esponja Spongilla lacustris, observados y cuantificados utilizando un microscopio de coherencia óptica personalizado. Crédito: Ling Wang, Anniek Stokkermans, Fabian Ruperti/EMBL. Crédito: Current Biology
El movimiento de las esponjas se basa en un sistema de canales de agua densamente ramificados dentro de su cuerpo. Cuando algunos de los canales se cierran y el agua sale, la esponja realiza un movimiento de todo el cuerpo, que hasta ahora se creía que era causado por la contracción de las células que recubren los canales.
Los nuevos hallazgos muestran que este movimiento en realidad tiene más que ver con la relajación y el "desinflado" de los canales de agua, similar al desinflado de un globo.
Para profundizar en el mecanismo molecular y celular de la deflación de las esponjas, los científicos utilizaron microscopía avanzada, farmacología, secuenciación unicelular y varias nuevas técnicas proteómicas.
Vídeo: Reconstrucción 3D del desinflado de los sistemas de canales de Spongilla lacustris. Los científicos estaban especialmente intrigados por la naturaleza fractal de los canales excurrentes fuertemente ramificados. Crédito: Ling Wang, Anniek Stokkermans, Fabian Ruperti/EMBL. Crédito: Current Biology
Vieron que lo que hace que la esponja se mueva es la relajación de las fibras de estrés dentro de las células de los canales, lo que a su vez es desencadenado por un mecanismo molecular evolutivamente antiguo similar a la inflamación. En particular, el mismo mecanismo también regula la contracción de los vasos sanguíneos de los humanos y otros vertebrados, un importante determinante de la presión arterial.
"Aprendemos que respuestas como la relajación vascular y la inflamación no se limitan a nosotros, sino que ocurren en nuestras muy remotas primas, las esponjas", dijo el líder del grupo, Detlev Arendt.
"Estos procesos deben haber evolucionado en el contexto de un desafío que es relevante no sólo para nosotros, sino también para muchos otros animales. Eso significa que sólo podemos entender la estructura y función de estos sistemas en el contexto de la evolución".
El estudio se publica en Current Biology: Molecular profiling of sponge deflation reveals an ancient relaxant-inflammatory response
