Un moho que fascina a los investigadores

Muerte celular programada, comunicación celular, sociología de las amebas y morfogénesis son algunos de los temas de investigación de quienes han hecho de la Dictyostelium su cobaya favorito. Organismo modelo, capaz de pasar del estado unicelular a una congregación funcional de individuos, esta ameba social permite, gracias a su pequeño genoma fácilmente manipulable, estudiar la movilidad, la comunicación, el suicidio y la sociología de las células.

'Dictyostelium es un simple moho. Pero es estéticamente agradable: uno no se cansa de la variedad y elegancia de este organismo', dice Pierre Golstein, del Centro de Inmunología de Marseille-Lumigny (Francia), quien no escatima elogios sobre esta curiosa ameba que ha convertido en su cobaya fetiche. En principio, Dictyostelium discoideum no tenía nada que pudiera fascinar a los investigadores. Surgida hace unos 1.000 millones de años, vivía en la maleza, en el más completo anonimato, hasta que un naturalista la descubrió en 1869. Cultivada en laboratorio en los años treinta, no conoció la gloria hasta los años cincuenta, después de que el biólogo John Tyler Bonner, de Princeton, filmase las etapas de su curiosa forma de reproducirse, que fascinó al mismísimo Einstein.

En época normal, Dictyostelium se limita a ingerir las bacterias que prosperan en el humus y se reproduce dividiéndose 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 traslúcida, que pronto se convierte en una especie de babosa. Capaz de arrastrarse por el suelo, se dirige hacia el punto más luminoso y caliente, donde vuelve a transformarse: algunas células se suicidan y forman un tallo de entre dos y tres milímetros de altura que sostiene una masa productora de esporas. Y todo ello en aproximadamente 24 horas. Este pseudochampiñón aguardará a que vengan días mejores para liberar estas esporas que darán nacimiento a una nueva generación de Dictyostelium.

Este paso del estado unicelular al multicelular, del individuo al colectivo organizado, es notable. 'Es uno de los múltiples intentos de la evolución para alcanzar la multicelularidad, en este caso sin pasar por la sexualidad', explica Michel Véron, del Instituto Pasteur. 'Esto implica inventar una forma de migración, de adhesión, muy similar al quimiotactismo de algunas de nuestras células'. La babosa no dispone de ningún sistema nervioso pero, pese a todo, es capaz de gestionar la información sobre la posición en que se encuentra, sufre una morfogénesis (una modificación de sus estructuras), mientras que las células del tallo aceptan sacrificarse para que otras perpetúen su patrimonio genético, incluso aunque este patrimonio sea ligeramente diferente al suyo.

Todo esto equivale a afirmar que Dictyostelium, fácil de cultivar, de modificar y no patógena (muere por encima de los 27 grados), tenía todo lo que hace falta para convertirse en una estrella de laboratorio. Al principio, este voraz fagocitador -puede incluso tragarse bolas microscópicas de látex- interesó sobre todo a los biólogos del desarrollo y, más recientemente, a los especialistas en las relaciones huésped-patógeno, que buscaban saber cómo un macrófago actúa para englobar y eliminar una bacteria, por ejemplo. La analogía entre Dictyostelium y nuestras células inmunológicas ha resultado sumamente esclarecedora. A finales de los años setenta se descubrió la importancia de una molécula, el AMP cíclico, que al ser liberada en el medio ambiente desencadena una avalancha de reacciones y dirige el proceso de migración y de agregación de las amebas.

Modelo

Estas moléculas se encuentran en los organismos superiores, de forma que se ha pasado a considerar lDictyostelium como un modelo válido para estudiar procesos como la citoquinesis (el movimiento de las células), que interviene tanto en la respuesta inmunológica como en los mecanismos cancerígenos. Así, los célebres Institutos Nacionales de Salud (NIH, siglas en inglés) de Estados Unidos la han convertido en un organismo modelo para el análisis funcional de los genes, junto con las levaduras, la célebre mosca del vinagre, el gusano Caenorhabditis elegans, el pez cebra, el sapo o el ratón de laboratorio.

'Practicamos el juego de la similaridad con los organismos superiores', señala Véron. 'Determinamos la estructura de proteínas para establecer el vínculo con funciones in vivo'. Su equipo se ha interesado en particular en la proteína quinasa dependiente del AMP cíclico, la PKA, que interviene en los procesos de señalización celular. Golstein trabaja en la muerte celular programada o apoptosis. 'Hemos dejado de lado el ratón y buscado un organismo antiguo, al suponer que los mecanismos resultarían más sencillos de describir'. Su equipo tratará de desactivar o sobreactivar determinados genes implicados en la apoptosis. 'Pero todavía no sabemos si resultará fructífero', reconoce.

Porque escoger un organismo de este tipo es una apuesta que pocos investigadores están dispuestos a realizar. De hecho, la comunidad Dicty es muy reducida y sólo cuenta con 150 laboratorios en todo el mundo. 'Estados Unidos representa la mitad del potencial', indica Golstein. A comienzos de 1999, junto con Véron y Michel Satre, del laboratorio de Biología Celular de la Comisaría para la Energía Atómica (CEA) de Grenoble, lanzó en la página web del CNRS (Centro Nacional de Investigaciones Científicas) un alegato en favor del estudio de Dictyostelium. En Francia, sólo unos cuatro o cinco laboratorios se han interesado por ello.

'Es cierto que está un poco alejada de los invertebrados y que no tenemos la seguridad de que lo que encontremos podrá extrapolarse al hombre. Pero la estabilidad estatutaria de los investigadores franceses debería incitarles a tomar este tipo de riesgos', afirma exaltado Golstein. Véron es menos severo y reconoce que con un organismo tan primitivo no se puede trabajar directamente en modelos de enfermedades como con el ratón, o de desarrollo, como permite hacer la mosca drosófila. Pero a la inversa, subraya, la sencillez del genoma de Dicty facilita la experimentación.

Secuenciar su genoma, tarea en la que participan varios equipos franceses, está muy avanzado. Se sabe que cuenta con alrededor de 34 millones de pares de bases, repartidos en seis cromosomas y se calcula que el número de genes se sitúa entre los 6.000 de la levadura de cerveza y los 19.000 del Caenorhabditis elegans. Hasta la fecha han sido identificados más de 400, implicados en la movilidad, la diferenciación y la comunicación celular. La ameba social todavía está lejos de haber revelado todos sus secretos.