Los científicos han descubierto que los coanoflagelados coordinan sus movimientos a través de señales eléctricas de los canales de calcio dependientes de voltaje, lo que proporciona información importante sobre la multicelularidad y la evolución temprana del sistema nervioso. Un estudio reciente publicado en Science Advances proporciona pruebas convincentes de la existencia de señales eléctricas y un comportamiento coordinado en los coanoflagelados. El descubrimiento arroja luz sobre la evolución temprana de la comunicación multicelular y los orígenes del sistema nervioso animal.
Investigadores del grupo de Burkhardt en el Centro Michael Sass de la Universidad de Bergen han descubierto que existe una importante diversidad de comportamiento en las colonias en forma de roseta del coanoflagelado Salpingoecarosetta, y estas pequeñas criaturas esconden más sorpresas.
"Descubrimos una comunicación entre las células de la colonia que regula la forma de toda la roseta y el batir de los cilios", explica el primer autor Jeffrey Colgren. "No teníamos expectativas claras antes de poner los cultivos bajo el microscopio, pero cuando los pusimos bajo el microscopio estábamos muy emocionados".
La multicelularidad es una característica definitoria de todos los animales, que les permite interactuar con su entorno de maneras únicas mediante la integración de información de tipos de células altamente especializadas, como neuronas y células musculares. Para los organismos flagelados que se encuentran en ambientes marinos y acuáticos de todo el mundo, la línea entre unicelulares y multicelulares es menos clara.
Algunas especies, incluida S. rosetta, exhiben ciclos de vida complejos que incluyen etapas de colonia. Aunque las comunidades se forman mediante división celular, al igual que los embriones de animales en desarrollo, carecen de tipos de células especializadas y se parecen más a un grupo de células individuales que a un organismo cohesivo.
Pawel Burkhardt, el último autor, dijo: "S. rosetta es un modelo poderoso para estudiar la aparición de la multicelularidad durante la evolución animal. Nuestro estudio revela que grupos de coanoflagelados coordinan sus movimientos a través de vías de señalización compartidas, lo que proporciona información fascinante sobre los primeros sistemas sensoriomotores".
El equipo utilizó una herramienta genética recientemente desarrollada para visualizar la actividad del calcio en las células de S. rosetta y descubrió que las células sincronizaban su comportamiento a través de canales de calcio dependientes de voltaje, del mismo tipo que utilizan las neuronas animales y las células musculares.
"Esta evidencia muestra cómo la información fluye de una célula a otra en una comunidad de coanoflagelados, lo que sugiere que la señalización entre células se produce con fervor", dijo Colgren. "Sorprendentemente, este hallazgo muestra que la capacidad de coordinar el movimiento a nivel celular es anterior a la primera generación de animales".
En el futuro, el equipo planea investigar más a fondo cómo se propagan las señales entre las células y si existen mecanismos similares en otras algas. "Las herramientas y los hallazgos desarrollados en este estudio plantean muchas preguntas nuevas e interesantes", concluyó Kolgren. "Tenemos muchas ganas de ver hacia dónde llegaremos nosotros y otros en el futuro".
Compilado de /scitechdaily