Las medusas, las anémonas de mar y los corales, un grupo llamado cnidarios, pican con pequeñas vainas presurizadas que disparan dardos venenosos a velocidades explosivas. Los investigadores no estaban seguros del mecanismo exacto de este proceso ultrarrápido, que tiene lugar con la ayuda de unos orgánulos celulares especiales llamados nematocistos. Ahora, un equipo dirigido por Matt Gibson y Ahmet Karabulut del Instituto Stowers para la Investigación Médica en Kansas City, Missouri, ha utilizado tecnología de imágenes de vanguardia para estudiar la quema de nematocistos en detalle. Comprender la biofísica de lo que llaman «una de las micromáquinas biológicas más exquisitas de la naturaleza» podría inspirar el diseño de pequeños dispositivos de administración de fármacos, dicen los investigadores.

Este descubrimiento, publicado en comunicación de la naturaleza, fue ayudado por una feliz coincidencia: Karabulut descubrió que un químico utilizado para preparar las células urticantes de la anémona de mar para la obtención de imágenes también provocó que los nematocistos se descargaran, fijándolos o preservando su estructura celular en varias etapas del proceso. Usando microscopios electrónicos y de fluorescencia de alta resolución, los investigadores observaron una secuencia detallada de eventos que involucraban un eje rígido y un filamento flexible, similar a un látigo, que serpenteaba a su alrededor en el nematocisto.

Las células no tienen espacio para operar un mecanismo similar a una honda para impulsar un pico, «así que evolucionaron de una manera diferente», dice Karabulut. Tanto el eje como el filamento están doblados de adentro hacia afuera y cuidadosamente dentro del diminuto orgánulo. Cuando el nematocisto se dispara, el eje se expulsa primero y gira con el lado derecho hacia afuera. Luego, el filamento se desenrolla y se mueve a través del eje, también volcando el lado derecho hacia afuera. Este giro convierte las pequeñas púas que apuntan hacia adentro en la superficie del filamento hacia afuera para liberar toxinas en presas desafortunadas.

Ver este proceso de descarga de dos fases es «una gran contribución para comprender la mecánica de la eversión de este orgánulo», dice la bióloga evolutiva de la Universidad de Cornell, Leslie Babonis, que no participó en el estudio.

En el futuro, los científicos podrían desarrollar cnidocitos de «diseño» para administrar medicamentos exactamente donde se necesitan, dice Babonis. «No creo que sea tan descabellado pensar que esto podría ser algo que podría adaptarse o cooptarse para su uso en sistemas médicos o terapéuticos».

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