EP | El primer animal probablemente usó señalización química para evolucionar de una sola célula a un organismo multicelular, según concluye una nueva investigación que publica la revista PNAS.
Los hallazgos brindan nueva información sobre cómo probablemente ocurrió una de las transiciones más grandes en la historia de la vida en la Tierra.
J.P. Gerdt, profesor asistente de química en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Indiana en Bloomington, dirigió el estudio, junto con Núria Ros-Rocher del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona.
«La opinión general es que los animales evolucionaron a partir de un organismo unicelular, y esta investigación ayuda a explicar cómo pudo haber sucedido y cómo esas células eligieron estar juntas o solas», dijo Gerdt. «Nuestros resultados nos ayudan a comprender más sobre los primeros animales y sus antepasados».
El estudio se centró en uno de los parientes vivos más cercanos de los animales, Capsaspora owczarzaki, que vive en los caracoles. Capsaspora puede formar agregados multicelulares, células que se agrupan y se adhieren entre sí, de una manera similar a las esponjas o la hidra.
Para llevar a cabo su estudio, los investigadores agregaron y eliminaron sistemáticamente componentes de un medio de crecimiento líquido a Capsaspora para determinar qué componentes regulaban la adhesión de las células. Descubrieron que los iones de calcio y los lípidos estimulaban la agregación multicelular. También encontraron que el proceso era reversible y que cuando las lipoproteínas disminuían, las células se separaban.
«La transición de ser una sola célula a un organismo multicelular es un gran paso», dijo Gerdt. «Ahora tenemos una mejor comprensión de cómo los ancestros de los animales pudieron haber hecho ese cambio usando señales químicas».
Gerdt está trabajando en estudios adicionales relacionados con Capsaspora. El caracol en el que reside Capsaspora transmite una enfermedad parasitaria, y Capsaspora puede matar al gusano que causa la enfermedad. Si los investigadores pueden determinar cómo el organismo hace eso, podría haber futuras aplicaciones médicas.
La investigación en curso se alinea con la misión del laboratorio Gerdt en IU Bloomington, donde los químicos intentan descubrir los «lenguajes» químicos de los microorganismos. Los microbios usan sustancias químicas para comunicarse entre sí y luego usan otras sustancias químicas para cooperar o competir entre sí. El laboratorio de Gerdt es un equipo de detectives moleculares que aplican herramientas químicas como la espectrometría de masas y la espectroscopia de resonancia magnética nuclear para descifrar qué moléculas desencadenan respuestas cooperativas y competitivas en los microbios, informa la universidad.
En última instancia, esperan utilizar este conocimiento para idear nuevos enfoques para derrotar a los patógenos y promover los microbiomas que ayudan a los humanos.
