Cell-Wide Web: El internet al interior de las células
Los resultados de esta investigación revelan que las células del cuerpo están estructuradas internamente de la misma forma que chips electrónicos de un sistema informático. Sin embargo, estos chips biológicos muestran una diferencia significativa con los chips electrónicos: pueden volver a cablear rápidamente sus redes de comunicación para cambiar su comportamiento.
Nueva visión
Este descubrimiento cambia toda la comprensión actual de cómo se estructuran las células. Hasta ahora se pensaba que las células enviaban señales a través de ondas que se expandían por el citoplasma. Pero en realidad lo que ocurre es que, dentro de las células, la información se “enruta” en una red de “cables guía” que transmiten señales a distancias nanométricas.
Según los investigadores, es el movimiento de las moléculas cargadas eléctricamente a través de estas distancias diminutas el que transmite la información, tal como ocurre en los circuitos integrados. Estas señales son las responsables de organizar las actividades de la célula, como pedir a las células musculares que se relajen o contraigan.
Cuando estas señales alcanzan el material genético situado en el corazón de la célula (el núcleo celular), ordenan pequeños cambios en la estructura. Entonces liberan genes específicos para que puedan expresarse esos cambios.
Estos cambios en la expresión génica modifican aún más el comportamiento de la célula. Por ejemplo, cuando la célula pasa de un estado estable a una fase de crecimiento, el circuito se reconfigura completamente para transmitir señales que activan los genes necesarios para el crecimiento.
El equipo de Edimburgo descubrió la red celular que organiza toda esta dinámica, estudiando el movimiento de las moléculas de calcio cargadas eléctricamente dentro de las células. Para ello utilizaron microscopios de gran potencia y algoritmos informáticos similares a los utilizados para obtener la primera imagen de un agujero negro.
“Lo más sorprendente es que este circuito es altamente flexible, ya que puede reconfigurarse rápidamente para ofrecer diferentes salidas a la información recibida y transmitida desde el núcleo”, explica Mark Evans.
“Esto es algo que ningún microprocesador o circuito integrado hecho por humanos es capaz de lograr”.- Mark Evans
Los científicos esperan que haber comprendido el código que utilizan las células para transmitir señales, ayude a los médicos a comprender mejor enfermedades como el cáncer y la hipertensión pulmonar, y quizás incluso posibilite el desarrollo de nuevos tratamientos.