Resumen del seminario del 17 de mayo

Hola a tod@s:

En el seminario del 17 de mayo el Dr. Wilhem Hansberg nos dio una platica acerca de su extenso trabajo.

Añado su resumen.

Saludos!

Alejandra

 

La diferenciación celular como respuesta a la tensión oxidante: proposición de un modelo.

Presentamos algunas evidencias que nos han llevado a proponer una explicación de los procesos de diferenciación celular en microorganismos y que, tal vez, también esté en la base de la diferenciación celular en organismos más complejos.

El modelo centra la atención en las especies reactivas del oxígeno (ERO), que invariablemente se forman en la célula. El oxígeno del medio se difunde hacia el interior de la célula en donde se reduce con el poder reductor celular, que a la vez proviene de los esqueletos de carbono reducidos. En este proceso se forman ERO a una tasa que los mecanismos antioxidantes pueden desechar. El sistema es estable debido a la baja solubilidad del oxígeno en agua, lo que permite una difusión a una tasa que la célula puede manejar con el poder reductor y las reservas de esqueletos de carbono reducidos que normalmente tiene almacenados. Así mismo los mecanismos antioxidantes se pueden inducir de manera que resulten suficientes para desechar a las ERO.

Cuando el microorganismo experimenta una desecación o una inanición prolongada, el oxígeno intracelular aumenta y forma las ERO a una tasa que los mecanismos antioxidantes ya no pueden manejar, un estado que llamamos hiperoxidante (HO). En esas circunstancias la célula recurre a mecanismos que la aíslan del oxígeno ambiental, esto es, se diferencia. Si no lo puede hacer, la célula muere. Con la muerte celular se procura nutrimentos a otras células, evitando así que algunas entren en el estado HO y posibilitado a otras a que se diferencien.

Si el aislamiento del oxígeno ambiental no es suficiente para mantener el estado estable, la célula vuelve a caer en el estado HO y recurre a nuevos mecanismos para aislarse del oxígeno ambiental. Así la célula puede pasar de un estado diferenciado a otro, cada vez más apartado del oxígeno ambiental, hasta alcanzar uno en el cual ya no se puede generar un estado HO. En los primeros estados diferenciados las células pueden crecer, pero en los estado diferenciados más aislados se limita o se imposibilita el crecimiento.

Para volver al estado no diferenciado las barreras de aislamiento se tienen que romper. Así el agua y el oxígeno pueden entrar. En esas condiciones se produce un estado HO que, en presencia de nutrimentos se compensa con la reducción del oxígeno en la cadena respiratoria. La célula germina y regresa así al estado no diferenciado o a un estado diferenciado que le permite crecer de manera estable.

Nos gustaría formalizar este modelo con ecuaciones diferenciales relacionadas que describan tanto los cambios del oxígeno intracelular como los del poder reductor y los de la formación de las ERO. El sistema dinámico deberá conducir a una bifurcación cuya rama estable lleve al estado diferenciado a través de la modificación de los parámetros que limitan la permeabilidad del oxígeno a la célula.

 

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