Un moho que fascina a los investigadores

Muerte celular programada, comunicaci¨®n celular, sociolog¨ªa de las amebas y morfog¨¦nesis son algunos de los temas de investigaci¨®n de quienes han hecho de la Dictyostelium su cobaya favorito. Organismo modelo, capaz de pasar del estado unicelular a una congregaci¨®n funcional de individuos, esta ameba social permite, gracias a su peque?o genoma f¨¢cilmente manipulable, estudiar la movilidad, la comunicaci¨®n, el suicidio y la sociolog¨ªa de las c¨¦lulas.

'Dictyostelium es un simple moho. Pero es est¨¦ticamente agradable: uno no se cansa de la variedad y elegancia de este organismo', dice Pierre Golstein, del Centro de Inmunolog¨ªa de Marseille-Lumigny (Francia), quien no escatima elogios sobre esta curiosa ameba que ha convertido en su cobaya fetiche. En principio, Dictyostelium discoideum no ten¨ªa nada que pudiera fascinar a los investigadores. Surgida hace unos 1.000 millones de a?os, viv¨ªa en la maleza, en el m¨¢s completo anonimato, hasta que un naturalista la descubri¨® en 1869. Cultivada en laboratorio en los a?os treinta, no conoci¨® la gloria hasta los a?os cincuenta, despu¨¦s de que el bi¨®logo John Tyler Bonner, de Princeton, filmase las etapas de su curiosa forma de reproducirse, que fascin¨® al mism¨ªsimo Einstein.

En ¨¦poca normal, Dictyostelium se limita a ingerir las bacterias que prosperan en el humus y se reproduce dividi¨¦ndose tras unas 1.000 comidas. Pero si se produce un periodo de hambruna, las amebas convergen, formando una estructura estrellada, antes de unirse, en una cantidad de unos 100.000 ejemplares, en una gota trasl¨²cida, que pronto se convierte en una especie de babosa. Capaz de arrastrarse por el suelo, se dirige hacia el punto m¨¢s luminoso y caliente, donde vuelve a transformarse: algunas c¨¦lulas se suicidan y forman un tallo de entre dos y tres mil¨ªmetros de altura que sostiene una masa productora de esporas. Y todo ello en aproximadamente 24 horas. Este pseudochampi?¨®n aguardar¨¢ a que vengan d¨ªas mejores para liberar estas esporas que dar¨¢n nacimiento a una nueva generaci¨®n de Dictyostelium.

Este paso del estado unicelular al multicelular, del individuo al colectivo organizado, es notable. 'Es uno de los m¨²ltiples intentos de la evoluci¨®n para alcanzar la multicelularidad, en este caso sin pasar por la sexualidad', explica Michel V¨¦ron, del Instituto Pasteur. 'Esto implica inventar una forma de migraci¨®n, de adhesi¨®n, muy similar al quimiotactismo de algunas de nuestras c¨¦lulas'. La babosa no dispone de ning¨²n sistema nervioso pero, pese a todo, es capaz de gestionar la informaci¨®n sobre la posici¨®n en que se encuentra, sufre una morfog¨¦nesis (una modificaci¨®n de sus estructuras), mientras que las c¨¦lulas del tallo aceptan sacrificarse para que otras perpet¨²en su patrimonio gen¨¦tico, incluso aunque este patrimonio sea ligeramente diferente al suyo.

Todo esto equivale a afirmar que Dictyostelium, f¨¢cil de cultivar, de modificar y no pat¨®gena (muere por encima de los 27 grados), ten¨ªa todo lo que hace falta para convertirse en una estrella de laboratorio. Al principio, este voraz fagocitador -puede incluso tragarse bolas microsc¨®picas de l¨¢tex- interes¨® sobre todo a los bi¨®logos del desarrollo y, m¨¢s recientemente, a los especialistas en las relaciones hu¨¦sped-pat¨®geno, que buscaban saber c¨®mo un macr¨®fago act¨²a para englobar y eliminar una bacteria, por ejemplo. La analog¨ªa entre Dictyostelium y nuestras c¨¦lulas inmunol¨®gicas ha resultado sumamente esclarecedora. A finales de los a?os setenta se descubri¨® la importancia de una mol¨¦cula, el AMP c¨ªclico, que al ser liberada en el medio ambiente desencadena una avalancha de reacciones y dirige el proceso de migraci¨®n y de agregaci¨®n de las amebas.

Modelo

Estas mol¨¦culas se encuentran en los organismos superiores, de forma que se ha pasado a considerar lDictyostelium como un modelo v¨¢lido para estudiar procesos como la citoquinesis (el movimiento de las c¨¦lulas), que interviene tanto en la respuesta inmunol¨®gica como en los mecanismos cancer¨ªgenos. As¨ª, los c¨¦lebres Institutos Nacionales de Salud (NIH, siglas en ingl¨¦s) de Estados Unidos la han convertido en un organismo modelo para el an¨¢lisis funcional de los genes, junto con las levaduras, la c¨¦lebre mosca del vinagre, el gusano Caenorhabditis elegans, el pez cebra, el sapo o el rat¨®n de laboratorio.

'Practicamos el juego de la similaridad con los organismos superiores', se?ala V¨¦ron. 'Determinamos la estructura de prote¨ªnas para establecer el v¨ªnculo con funciones in vivo'. Su equipo se ha interesado en particular en la prote¨ªna quinasa dependiente del AMP c¨ªclico, la PKA, que interviene en los procesos de se?alizaci¨®n celular. Golstein trabaja en la muerte celular programada o apoptosis. 'Hemos dejado de lado el rat¨®n y buscado un organismo antiguo, al suponer que los mecanismos resultar¨ªan m¨¢s sencillos de describir'. Su equipo tratar¨¢ de desactivar o sobreactivar determinados genes implicados en la apoptosis. 'Pero todav¨ªa no sabemos si resultar¨¢ fruct¨ªfero', reconoce.

Porque escoger un organismo de este tipo es una apuesta que pocos investigadores est¨¢n dispuestos a realizar. De hecho, la comunidad Dicty es muy reducida y s¨®lo cuenta con 150 laboratorios en todo el mundo. 'Estados Unidos representa la mitad del potencial', indica Golstein. A comienzos de 1999, junto con V¨¦ron y Michel Satre, del laboratorio de Biolog¨ªa Celular de la Comisar¨ªa para la Energ¨ªa At¨®mica (CEA) de Grenoble, lanz¨® en la p¨¢gina web del CNRS (Centro Nacional de Investigaciones Cient¨ªficas) un alegato en favor del estudio de Dictyostelium. En Francia, s¨®lo unos cuatro o cinco laboratorios se han interesado por ello.

'Es cierto que est¨¢ un poco alejada de los invertebrados y que no tenemos la seguridad de que lo que encontremos podr¨¢ extrapolarse al hombre. Pero la estabilidad estatutaria de los investigadores franceses deber¨ªa incitarles a tomar este tipo de riesgos', afirma exaltado Golstein. V¨¦ron es menos severo y reconoce que con un organismo tan primitivo no se puede trabajar directamente en modelos de enfermedades como con el rat¨®n, o de desarrollo, como permite hacer la mosca dros¨®fila. Pero a la inversa, subraya, la sencillez del genoma de Dicty facilita la experimentaci¨®n.

Secuenciar su genoma, tarea en la que participan varios equipos franceses, est¨¢ muy avanzado. Se sabe que cuenta con alrededor de 34 millones de pares de bases, repartidos en seis cromosomas y se calcula que el n¨²mero de genes se sit¨²a entre los 6.000 de la levadura de cerveza y los 19.000 del Caenorhabditis elegans. Hasta la fecha han sido identificados m¨¢s de 400, implicados en la movilidad, la diferenciaci¨®n y la comunicaci¨®n celular. La ameba social todav¨ªa est¨¢ lejos de haber revelado todos sus secretos.