La célula que sabe dividir
Contra lo que suele sostener la biología tradicional, contar con más receptores no necesariamente lleva a una respuesta más intensa a los estímulos. Al menos esto es lo que encontraron científicos de Exactas UBA en levaduras. Este hallazgo podría tener efectos en los tratamientos farmacológicos en un futuro.
“Se creía que la capacidad de un individuo o célula de captar algo externo depende de cuántos sensores posee. Pero nosotros observamos que en la levadura esto no importaba, pues podía medir cuánto estímulo de feromona había, independientemente del número de sensores con los que contaba», explica Colman-Lerner.
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Científicos argentinos descubrieron que la levadura conoce mucho más de matemática de lo jamás pensado, según un estudio recién publicado en Molecular Systems Biology. “Encontramos que la célula sabe dividir para dar una respuesta biológica a estímulos a los que se ve sometida”, asegura Alejandro Colman-Lerner, profesor de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (Exactas UBA) sobre su hallazgo que, según sus expectativas, puede tener efectos en los tratamientos farmacológicos a futuro.
Él junto con su equipo estudian desde hace años a la levadura, en especial a su vida sexual. Cada uno tiene lo suyo para atraer al otro. Y estos hongos microscópicos no son la excepción. Cuando los dos sexos se encuentran para aparearse, despiden una irresistible feromona para seducir a la pareja, quien tiene sensores especiales para detectarla. Pero, para sorpresa de los científicos, no importaba si tenían muchos o pocos receptores, igual respondían a los estímulos.
“Toda la farmacología del siglo XX nos dice que la capacidad de un individuo o célula de captar algo externo depende de cuántos sensores posee. Si tiene más sensores podrá detectar más potentemente la señal. Pero nosotros observamos que en la levadura esto no importaba, pues podía medir cuánto estímulo de feromona había, independientemente del número de sensores con los que contaba. Nos pareció muy curioso porque desafiaba la teoría más ingenua de cómo funciona la célula y detecta las señales externas”, destaca Colman-Lerner junto con Alan Bush y Gustavo Vasen desde el IFIBYNE (UBA CONICET), instituto que se encuentra en el Departamento de Biología Fisiología Molecular y Celular de Exactas UBA.
¿Cómo puede ser?
¿Cómo podía ser que esto ocurriera? Fue una de las preguntas que había que responder. Primero, el equipo debía confirmar que sucedía lo que pensaban que pasaba y que no era lo que la biología clásica indicaba que debería acontecer. Era algo raro, distinto. El segundo paso, llevaría a entender por qué. Meses de experimentos, un trabajo mancomunado de todo el laboratorio, junto con el desarrollo de modelos matemáticos, fueron necesarios para contestar a los planteos señalados.
(De izq. a der.) Matías Blaustein, Gustavo Vasen, Alejandro Colman Lerner, Paula Dunayevich, Andreas Constantinou y Alan Bush.
En este sentido, Bush compara: “Es como una cinchada de los sensores ocupados contra los que no están ocupados. Dependerá del balance que logren para saber para qué lado van”.
Dicho en porcentajes
Desde una mirada matemática, los científicos se esfuerzan por explicar que, “basados en la teoría de receptores, sabemos que una determinada concentración de feromona ocupa el 75% de los receptores: 75 en el caso de que sean 100 receptores y 750 en el caso de que sean 1.000. Nosotros descubrimos que si tiene 100 sensores, los 75 ocupados estimulan y los 25 desocupados inhiben. O sea que la respuesta será la misma que si tienen 1.000 sensores (donde se ocuparán 750 sensores), ya que 750 estimulan y 250 inhiben”. Y a renglón seguido, agregan: “En este ejemplo, la célula sabe que tiene 75% de los sensores ocupados. Para esto, la célula tiene que saber dividir, o lo que es lo mismo, calcular fracciones. La respuesta no dependerá de la cantidad de sensores sino de la fracción de los mismos ocupados por la feromona. Y las células saben calcular esa fracción”.
No son pocas las expectativas de este hallazgo sobre el mecanismo de la célula para detectar el estímulo, independientemente de los receptores que tenga. “Esto tiene grandes implicancias. Primero, en la farmacología, nos hace pensar que podemos buscar una forma diferente de atacar a los receptores respecto de como se hace actualmente en caso de enfermedad. El 25 por ciento de las drogas aprobadas de uso en humanos ataca a este tipo de receptores, es decir son blanco de drogas muy importantes. Por eso, consideramos que puede tener consecuencias de envergadura para el futuro”, concluye Colman Lerner, sin ocultar su entusiasmo.
