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Descubrimiento de la simbiosis celular: ¡investigadores de Bielefeld revelan secretos de la matriz extracelular!
El equipo de investigación de la Universidad de Bielefeld estudia la ECM del alga verde Volvox carteri para crear estructuras celulares complejas.
Descubrimiento de la simbiosis celular: ¡investigadores de Bielefeld revelan secretos de la matriz extracelular!
El 18 de agosto de 2025, un equipo de investigación internacional, entre el que se encontraba la Universidad de Bielefeld, publicó un estudio innovador en la revistaActas de la Academia Nacional de Ciencias(PNAS). El estudio examina cómo las células de un grupo forman estructuras complejas, particularmente a través de la interacción en la matriz extracelular (MEC) producida por las células. El objetivo de la investigación fue el organismo modelo Volvox carteri, un alga verde que consta de unas 2.000 células.
Los científicos utilizaron una proteína de la ECM marcada con fluorescencia llamada feroforina II para visualizar las estructuras de la ECM. Para ello, utilizaron un microscopio de barrido láser confocal (CLSM), que permitió obtener una imagen de alta resolución de la ECM. Los resultados mostraron que la feroforina II se localiza en las estructuras límite de la ECM y la estabilidad de las estructuras externas se mantiene a pesar de las diferentes proteínas producidas entre las células. Curiosamente, los compartimentos del ECM siguen una distribución matemática k-gamma.
Desarrollo dinámico y autoorganización.
Un hallazgo clave del estudio es la capacidad de las células para crear colectivamente estructuras externas estables sin necesidad de coordinación directa. Esto sugiere un proceso de autoorganización. Los investigadores también descubrieron que las estructuras de la ECM tienen límites redondeados o poligonales que cambian a medida que crecen las algas.
El equipo de investigación estaba formado por varios expertos, entre ellos el profesor Armin Hallmann, el doctor Benjamin von der Heyde y la doctora Eva Laura von der Heyde de la Universidad de Bielefeld, así como Anand Srinivasan, el doctor Sumit Kumar Birwa, la doctora Steph Höhn y el profesor Raymond Goldstein de la Universidad de Cambridge. Este esfuerzo de colaboración cuenta con el apoyo de fondos de Wellcome Trust y la Fundación John Templeton.
El papel de la matriz extracelular.
La matriz extracelular juega un papel crucial en la comunicación e interacción celular. Consiste en una sustancia básica heterogénea que incluye agua, glicoproteínas, polisacáridos y nutrientes importantes. Los componentes principales también incluyen colágenos, que forman varios tipos de fibras y están presentes en casi todos los tejidos. Esta matriz influye no sólo en las propiedades de los tejidos, sino también en el comportamiento celular a través de interacciones entre proteínas y componentes de la matriz.
El estudio también muestra que el 54% de los genes de V. carteri son específicos de tipos de células. Se han identificado dos promotores principales específicos de tipos de células: PCY1, que está activo en las células reproductivas (gonidia), y PFP, que actúa en las células somáticas. Estos promotores proporcionan herramientas moleculares eficaces para la manipulación genética y el estudio de las funciones genéticas dentro de V. carteri.
En general, la investigación destaca la importancia de la dinámica de la MEC para la formación y estabilidad de estructuras celulares complejas y abre nuevas perspectivas para comprender la multicelularidad y la división celular.
La publicación original, escrita por Benjamin von der Heyde et al., se publicó el 12 de agosto de 2025 y se puede encontrar bajo el DOI: 10.1073/pnas.2425759122 se puede ver.
Para obtener más información sobre la matriz extracelular, visite Wikipedia.
El estudio de V. carteri y organismos relacionados podría tener amplias aplicaciones en biología sintética e investigación médica, como desarrollar terapias más específicas o profundizar nuestra comprensión del comportamiento celular.
uni-bielefeld.de informa que los hallazgos científicos sobre la capacidad de autoorganización de las células abren nuevas vías en la investigación biológica.
En resumen, la investigación amplía nuestras perspectivas sobre la complejidad de la vida y arroja luz sobre la interacción de las células en su entorno natural.