bacterias del mismo tamaño

Las bacterias están en prácticamente todos lados, aunque no podamos verlas. Lo realmente curioso es cómo, siendo tan diferentes, todas tienen más o menos el mismo tamaño y forma. Si ya lo sabías, ¿alguna vez te has preguntado la razón?

Pues los investigadores de la Universidad de Rice han planteado en Journal of Physical Chemistry Letters una teoría para explicar esta similitud. Esta involucra dos procesos estocásticos: el crecimiento y la división celular.

Un claro ejemplo de homeóstasis

El autor Anatoly Kolomeisky parte del hecho innegable de que la naturaleza le gusta mantener ciertos parámetros en rangos estrechos. De este modo, los sistemas vivos tienen la posibilidad de funcionar de manera más eficiencia, una especie de alusión del dicho popular “el que mucho abarca, poco aprieta”.

Esto se debe a la homeostasis, una propiedad de los organismos que les permite mantener sus parámetros fisiológicos, como la temperatura corporal, la presión arterial o el nivel de azúcar en la sangre, casi siempre iguales.

“Es lo mismo para las células de nuestros tejidos”, explica, y añade que “las desviaciones de estos parámetros son una característica de la enfermedad”. El mejor ejemplo lo tenemos en el cáncer, por ejemplo, que se produce por una actividad anormal de las células.

Dos factores que controlan la homeóstasis: división y crecimiento

Las bacterias son un vivo ejemplo de ello, aunque aún no está claro por qué todas tienen más o menos el mismo tamaño y forma. En un intento por comprenderlo, los investigadores han creado un modelo que considera dos procesos químicos estocásticos: crecimiento y división.

Kolomeisky dice que ambos ocurren de manera aleatoria. En vista de ello, la investigación se centró en determinar cómo algo que ocurre al azar, da lugar a un mismo resultado casi siempre (mismo tamaño, misma forma).

En su trabajo, asumió que, “en condiciones de proliferación típicas, el número de precursores de proteínas de división y crecimiento siempre es proporcional al tamaño de la célula”.

Así diseñó un modelo capaz de predecir el momento en que las células bacterianas se dividirán. Este constituye un factor manipulable en la fórmula para comprender la homeóstasis en las bacterias.

El modelo no aplica para organismos más complejos

En su documento explica que la longitud teórica de las bacterias después que ocurre el proceso de división, conduce a tasas de división más rápidas, pero sus tamaños se mantienen.

“Para longitudes cortas, domina el crecimiento, lo que nuevamente mantiene las bacterias en el tamaño correcto”, dice Kolomeisky. Es decir, en lugar de enfocarse en un gran tamaño, el interés radica en la proliferación.

Sin embargo, esta misma teoría no aplica para organismos más grandes. Por ejemplo, en los seres humanos, organismos complejos en los que existen muchas otras vías bioquímicas para regular la homeóstasis.

Pero aún así, el trabajo es prometedor y puede ayudar a los investigadores a comprender mejor la proliferación de células enfermas, como en el cáncer. Incluso podría ayudar a comprender por qué las células cancerosas tienden a adoptar diferentes formas y tamaños.

Referencia:

Stochastic Mechanisms of Cell-Size Regulation in Bacteria. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.0c02627