Cada célula depende de proteínas que se pliegan hasta adoptar la forma adecuada, un proceso que la bióloga celular Francesca van Tartwijk compara con el origami. En el cerebro humano, los errores de plegamiento desempeñan un papel en las enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington. El frío hace que esos errores sean más probables dentro del pez saqueador espinoso, un pequeño pez que vive en el fondo marino de las aguas del Océano Austral y de las islas subantárticas. Las temperaturas allí se mantienen entre 28,8 grados Fahrenheit (-1,8 grados Celsius) y 35,6 grados Fahrenheit (2 grados Celsius) durante todo el año, pero sus células siguen funcionando.
Van Tartwijk y sus colegas han capturado las primeras imágenes del interior de células vivas de peces antárticos a temperaturas cercanas al punto de congelación. Se convirtieron en los primeros en cultivar con éxito células de peces antárticos en el laboratorio y encontraron estructuras agrandadas que pueden ayudar a descomponer las proteínas dañadas. Las imágenes ofrecen a los investigadores una manera de investigar cómo el pez afronta el frío y si sus células podrían eventualmente ofrecer información relevante sobre enfermedades humanas o para almacenar tejido humano donado en el frío. Sus hallazgos iniciales están disponibles como preimpresión.
“Nuestro trabajo es apasionante e importante porque nos permite explorar cuestiones que, hasta ahora, permanecían fuera del alcance de la ciencia. Nuestros hallazgos tienen el potencial de afectar a una variedad de disciplinas y aplicaciones científicas, mucho más allá de la ecología y las regiones polares”, dijo van Tartwijk en un comunicado de prensa.
Tienes 1 artículo más gratuito (1 de 2)
¿Tienes una cuenta? acceso
Suscríbase hoy para obtener acceso completo y apoyar nuestro periodismo.
Explora todas las opciones
Cómo los investigadores observaron el interior de las células vivas de peces antárticos
Para seguir el movimiento dentro de las células de los peces, el equipo necesitaba mantenerlos vivos cerca de 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius) y capturar más detalles de lo que permitían las imágenes anteriores de temperatura fría.
Los investigadores primero desarrollaron una forma de hacer crecer las células de pez en el laboratorio. Luego, ingenieros de la Universidad de Cambridge construyeron un microscopio que podía capturar imágenes detalladas a esa temperatura, mientras que los tintes fluorescentes hacían visibles las estructuras internas de las células. A modo de comparación, el equipo examinó células de un shanny, un pequeño pez de las aguas costeras del Reino Unido.
“Es muy emocionante poder estudiar células vivas a temperaturas bajo cero y ver con nuestros propios ojos lo que está sucediendo”, afirmó en el comunicado de prensa Clemens Kaminski, profesor de la Universidad de Cambridge que codirige el proyecto.
Leer más: El cambio climático podría ampliar el alcance de una rara ameba devoradora de cerebros
Un pez de crecimiento lento con células ocupadas
Aunque el pez saqueador se desarrolla lentamente, sus mitocondrias se movían aproximadamente a la misma velocidad que las de las células del shanny. Las mitocondrias ayudan a suministrar energía a las células. Su movimiento demostró que un crecimiento lento en el exterior no significa que todo en el interior se desacelere al mismo ritmo.
Los investigadores encontraron lisosomas más grandes, que descomponen el material que la célula ya no necesita. Esos lisosomas podrían ayudar a eliminar las proteínas dañadas por el frío, aunque su tamaño por sí solo no puede mostrar qué tan bien hacen ese trabajo. El pez saqueador también tenía más mitocondrias unidas en redes, lo que puede ayudar a sus células a satisfacer sus necesidades energéticas cuando el frío hace que la producción de proteínas sea menos eficiente.
¿Qué sucede cuando las aguas antárticas se calientan?
“Los animales antárticos son increíblemente vulnerables al cambio climático; ya lo sabemos”, dijo Melody Clark, genetista del British Antártico Survey, quien codirige el proyecto en el comunicado de prensa. “El aumento de la temperatura sólo unos pocos grados puede ser letal”.
Lo que no está claro es dónde comienza ese límite, dentro de las células individuales o en sistemas más grandes como la circulación. Poder observar células vivas en el frío le da al equipo una forma de investigar la primera posibilidad. A medida que las aguas antárticas se calientan, los investigadores esperan saber si los primeros signos de problemas aparecen dentro de las células que mantienen vivo a este pequeño pez en el frío.
Leer más: El misterioso colmillo de un narval en realidad está formado por dos espirales opuestas
Fuentes del artículo
Nuestros redactores en Discovermagazine.com utilizan estudios revisados por pares y fuentes de alta calidad para nuestros artículos, y nuestros editores revisan la precisión científica y los estándares editoriales. Revise las fuentes utilizadas a continuación para este artículo: