Por: Pedro Gargantilla. ABC Ciencia. España
Algunos organismos tienen la capacidad de interrumpir totalmente su actividad metabólica si las condiciones ambientales son desfavorables y vuelven a reactivarla cuando mejoran
Durante miles de años los chamanes consideraron a la rosa de Jericó (Anastatica hierochuntica) como una planta mágica. Seguramente en algún momento alguien observó que cuando el tiempo era seco la planta permanecía completamente cerrada, aletargada. Por el contrario, cuando había humedad se abría con lentitud y revivía como el ave fénix. Es más, ante la proximidad inminente de lluvia la planta se volvía inmensamente vistosa.
Esta singularidad se debe a que este vegetal tiene propiedades higrométricas (del latín higro, humedad, y metros, medida), lo cual permitía al brujo adivinar, ante los ojos de los profanos, los cambios climatológicos con relativa sencillez.
Este proceso de secado y reverdecer de la rosa de Jericó es reversible y se puede repetir muchas veces. A nivel molecular, esta capacidad se debe a la presencia de un azúcar disacárido –trehalosa– que está implicado en los mecanismos de criptobiosis.
Larga vida a los criptobiontes
La criptobiosis es un proceso biológico que llevan a cabo algunos organismos cuando se encuentran en condiciones adversas, son capaces de detener su actividad metabólica de modo que no se reproducen ni se desarrollan hasta que las condiciones reviertan.
Este mecanismo de adaptación lo poseen, entre otros, los quistes embrionarios de crustáceos, rotíferos, nematodos y tardígrados, así como las bacterias y algunos tejidos vegetales.
Actualmente se distinguen cuatro tipos diferentes de criptobiosis, en función de la situación ambiental extrema a la que se tenga que enfrentar el ser vivo: anhidrobiosis, criobiosis, anoxibiosis y osmobiosis.
La anhidrobiosis se produce cuando el ser vivo se somete a un periodo largo de desecación, en el cual puede llegar a perder más del noventa y cinco por ciento de su agua corporal.
La criobiosis permite a los organismos sobrevivir a la congelación, para ello precisa que la velocidad de enfriamiento sea lenta, de forma que se pueda evitar la cristalización de líquidos que, de forma contraria, dañaría los tejidos internos de forma irreversible.
Si los niveles de oxígeno ambiental son muy bajos o inexistentes se dice que existe anoxibiosis y, por último, los animales que experimentan la osmobiosis se someten a una enorme concentración salina.
El secreto de la vida está en un azúcar
El secreto de la vida está en un azúcarVolviendo a la trehalosa. Este disacárido es insípido, transparente, se encuentra presente en los champiñones y en algunos tipos de miel, y está formado por dos moléculas de glucosa unidas por enlaces 1-alfa-1-alfa.
La trehalosa puede reemplazar al agua y actuar como estabilizador molecular formando puentes de hidrógeno con las membranas y preservando las estructuras celulares. Gracias a esta propiedad algunos organismos que acumulan en su interior trehalosa pueden permanecer deshidratados durante años, en espera de la llegada de una estación lluviosa.
Para finalizar, una curiosidad. Hay una enfermedad muy poco conocida que se denomina intolerancia a los champiñones y que es debida a la falta de la enzima trehalasa –la encargada de desdoblar la trehalosa en dos moléculas de glucosa- en el intestino delgado de los humanos.
Las personas que sufren esta dolencia son incapaces de digerir los champiñones, de forma que la trehalosa pasa al intestino grueso, en donde es fermentada por las bacterias, produciendo gases, malestar abdominal, diarrea… En esta situación el secreto de la vida se convierte en un verdadero suplicio.
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Criptobiosis y Biomedicina
Por: TARDIGRADA.ES
El animal cesa de envejecer durante la criptobiosis, por lo que el descubrimiento de los mecanismos involucrados en este fenómeno pueden proporcionar indicios sobre el proceso de envejecimiento en otros organismos, incluido el hombre (Nelson, 1995). La criopreservación de células es muy importante para el desarrollo de herramientas terapéuticas en la medicina clínica (Eroglu et al., 2000), la industria y la agricultura (Crowe y Crowe, 2000).
Hasta ahora se habían utilizado sustancias crioprotectoras como dimetil sulfóxido [(CH3)2SO], glicerol y etilén glicol. Sin embargo, se han descubierto azúcares carbohidratados pequeños, como la trehalosa, la sacarosa y la maltosa, que tienen la capacidad de estabilizar y preservar proteínas, virus, bacterias y otros organismos (Eroglu et al., 2000).
El principal problema a este respecto es cómo introducir la trehalosa en las células de mamíferos y, más en concreto, de humanos, para almacenarlas congeladas o desecadas (Crowe y Crowe, 2000; Eroglu et al., 2000).
Actualmente se está tratando de resolver este punto utilizando, mediante ingeniería genética, bacterias y virus que introduzcan la trehalosa en la célula (Eroglu et al., 2000; Guo et al., 2000). La principal ventaja de la trehalosa es que al sustituir la capa de agua, que hay alrededor de las macromoléculas, previene el posible daño durante la desecación (Guo et al., 2000), ya que aumenta la viscosidad citosólica y disminuye el crecimiento de cristales de hielo intracelular, que resultarían letales (Crowe y Crowe, 2000).
Respecto a los lípidos de las membranas, la trehalosa puede disminuir la fase de temperatura de transición de las membranas de manera que permanezcan en el estado de líquido-cristal durante la desecación, lo que estabiliza la membrana (Crowe y Crowe, 2000).
En cuanto a las proteínas, la trehalosa inhibe la desnaturalización (Crowe y Crowe, 2000), al sustituir el agua de la superficie de la proteína. También inhibe la agregación de proteínas y preserva su estructura, probablemente reemplazando las moléculas de agua que mantienen el correcto plegamiento de las proteínas (Guo et al., 2000).
El estudio de la aplicación de la trehalosa se basa en investigaciones básicas sobre la criptobiosis de organismos tales como las levaduras o los tardígrados, en una inesperada aplicación biotecnológica (Crowe y Crowe, 2000).
Fuente: http://www.tardigrada.es/criptobiosis/
El tardígrado es uno de los micro animales más fascinantes del planeta y cada vez que se descubre algo nuevo sobre su genoma aparece en las más prestigiosas publicaciones científicas.
Este micro animal solo mide medio milímetro de longitud, y puede encontrarse en todas partes, ya que habita en la capa de agua de musgos y líquenes de todo el planeta. Se trata del tardígrado, también conocido como ‘oso de agua’ por su particular forma de andar similar a la de estos potentes mamíferos.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
Durante la criptobiosis se activan potentes mecanismos de reparación del ADN, así como la producción de membranas biológicas con fosfolípidos específicos, enzimas antioxidantes, carbohidratos y proteínas que protegen a las células y los tejidos. Estos carbohidratos y proteínas se conocen como bioprotectores e interactúan directamente con el ADN, membranas celulares y otras proteínas. Un excelente artículo.
Muchas gracias por tus comentario y por tu esfuerzo. Éxitos profesionales en tu nueva vida en el campo de la gestión.
La criobiosis permite a los organismos sobrevivir a la congelación, para ello precisa que la velocidad de enfriamiento sea lenta, de forma que se pueda evitar la cristalización de líquidos que, de forma contraria, dañaría los tejidos internos de forma irreversible.
Gracias por el comentario. Éxitos profesionales.
Muy interesante articulo que da conocer sobre este proceso biológico que ciertos seres vivos de nuestra planeta emplean para resistir las condiciones ambientales extremas, y este hallazgo de una u otra
forma han indicado la importancia que podrían tener estos organismos y sus mecanismos especiales en la
medicina o en especifico a la biomedicina . La innovación biomédica es sin duda un factor de impulso en la estrategia de crecimiento económico de cualquier país y el el desarrollo de estas areas de la biología , ha permitido diagnosticar mejor diferentes enfermedades y, en algunos casos, proponer tratamientos personalizados para los pacientes.
Gracias por el comentario. Éxitos profesonales.
La criptosporidiosis es un estado que consiste en el cese de los procesos metabólicos, cuando las condiciones ambientales se vuelven extremas, ciertos organismos ingresan.
De esta forma, pueden sobrevivir durante mucho tiempo en este estado, e incluso podemos hablar de forma indefinida o teóricamente indefinida. Un excelente artículo que nos muestra el estado de la naturaleza que muchos desconocemos.
Gracias por el comentario.
Sin duda la criptobiosis es un proceso fascinante que llevan a cabo algunos organismos cuando se encuentran ante condiciones adversas. En ese estado, estos organismos detienen toda actividad metabólica como su reproducción, su desarrollo hasta que las condiciones vuelvan a ser favorables de nuevo. Son capaces de vivir en dicho estado por un largo tiempo, incluso por periodos indefinidos. Esta habilidad grandiosa la poseen las bacterias, numerosos animales invertebrados, como quistes embrionarios de crustáceos, rotíferos, nemátodos y tardígrados. También se han visto casos en algunos tejidos vegetales, semillas de algunas plantas, propágulos y hasta en plantas superiores. Interesante artículo.
Qué buen artículo e interesante, pues saber que algunos seres vivos entran en un estado de latencia durante el cual no realizan ningún tipo de actividad metabólica, ya que eso les permite sobrevivir a unas condiciones ambientales extraordinarias como son la desecación, falta de oxígeno, bajas temperaturas, radiaciones letales o una combinación de todas ellas, y lo más interesante es que antiguamente gracias a la rosa de jericó el brujo podía adivinar, ante los ojos de los profanos, los cambios climatológicos con sencillez. Muy buena investigación
Interesante articulo cientifico, la criptobiosis es un estado de los seres vivos en el que los procesos metabólicos se suspenden, es decir no se realiza digestión, no se eliminan sustancias de desecho, etc. pero para que el organismo no muere se realizan procesos de reparación de ADN y se producen membranas celulares, carbohidratos y proteínas, algunos seres vivos entran en este estado cuando se encuentran en condiciones ambientales extremas para poder sobrevivir. Existen también cuatro estados de criptobiosis: la criobiosis para tolerar los descensos rápidos de temperatura, la osmobiosis cuando hay un aumento de concentración salina, la anhidrobiosis para aguantar largos periodos sin agua y la anoxibiosis que ocurre cuando hay deficiencia de oxigeno en el ambiente. Los seres vivos que pueden entrar en este estado se llaman Criptobiontes. Gran aporte
Excelente comentario de investigación científica, felicitaciones
Un proceso fascinante el de la criptobiosis es un proceso que llevan a cabo algunos organismos cuando se encuentran ante condiciones adversas. En este estado, detienen su actividad metabólica de modo que ni se reproducen ni se desarrollan hasta que las condiciones vuelvan a ser favorables de nuevo. Por tanto, es una fase reversible que algunos denominan como un proceso de resurrección.
De este modo, son capaces de vivir durante un largo periodo de tiempo en este estado, incluso podríamos estar hablando de periodos indefinidos, o teóricamente, infinitos. Me encanto su lectura que amplio mis conocimientos.
MUCHAS GRACIAS POR TU COMENTARIO Y POR TU PREFERENCIA. FELICITACIONES
una hermosa lectura que brinda gran conocimiento y me llena de amor por la biología, me hizo reflexionar sobre la naturaleza y la grandeza de la creación de DEios sobre los seres vivientes.
MUCHAS GRACIAS POR TU COMENTARIO Y POR TU PREFERENCIA. FELICITACIONES
Sobrevivir en un desierto no es nada fácil. La mayoría de las plantas no soportarían las duras condiciones de calor abrasador y falta de agua que caracterizan algunos de los desiertos más extremos. Para poder hacerlo, los especialistas (los xerófitos, de xeros, seqo y fitos, planta) suelen vivir en microclimas específicos que proporcionan condiciones que son solo un poco mejores que el terreno que los rodea. Por ello la importancia de este artículo. Felicito esta publicación.
Gracias por tu comentario y preferencia.
Durante la deshidratación, los tardígrados acumulan un disacárido llamado trehalosa. Éste actúa como estabilizador molecular al formar puentes de hidrógeno con las membranas, reemplazando al agua y preservando las estructuras. También forma “cristales”, un estado en el que la movilidad de las macromoléculas se reduce enormemente. Hay además otros organismos que también entran en estado criptobiótico, como las artemias salinas que utilizan hasta cinco veces más trehalosa que la encontrada en los osos de agua; muchos bacilos tienen la capacidad de formar esporas, separando su nucleoide del resto del citoplasma y formando a su alrededor una doble membrana que incluye pared celular y que constituye la cubierta externa de la espora. Las esporas pueden conservar su viabilidad durante mucho tiempo.
Gracias por tu comentario y preferencia.
Durante la criptobiosis se activan potentes mecanismos de reparación del ADN, así como la producción de membranas biológicas con fosfolípidos específicos, enzimas antioxidantes, carbohidratos y proteínas que protegen a las células y los tejidos. Estos carbohidratos y proteínas se conocen como bioprotectores e interactúan directamente con el ADN, membranas celulares y otras proteínas. Un excelente artículo.
Gracias por tu comentario y preferencia.