La mayoría de las células tienen un cilio, una pequeña proyección similar a un cabello de la membrana celular. Algunos cilios son móviles, como los del tracto respiratorio que barren el polvo, pero muchos están estacionarios. Todos los cilios (a veces llamados flagelos, aunque diferentes del flagelo bacteriano) utilizan el «transporte inter-flagelar» (TIF), descrito en el libro de Michael Behe The Edge of Evolution, un sistema de «vagones de mineral» que mueven materiales hasta la punta y elimina los residuos. Se sabe que los cilios inmóviles actúan como «antenas» para la célula, detectando el entorno externo y enviando señales a la célula.
Ahora los investigadores han descubierto que el cilio también puede transmitir información. Un artículo publicado en Current Biology describe cómo los cilios de Chlamydomonas envían paquetes, llamados ectosomas ciliares, que liberan enzimas que pueden alterar la matriz extracelular. Eso agrega una función secretora a la conocida función sensorial del cilio. El artículo, «El cilio secreta ectosomas bioactivos», afirma: «Nuestros resultados sugieren que los cilios pueden ser una fuente subestimada de vesículas de membrana extracelular bioactivas«. (Énfasis añadido.)
En el mismo número de Current Biology, Prachee Avasthi y Wallace Marshall comentan este hallazgo. En «Ciliary Secretion: Switching the Cellular Antenna to ‘Transmit‘«[Secreción ciliar: Cambio de la antena celular a «Transmisor»], comentan sobre el repertorio creciente de estos orgánulos:
Los cilios son protuberancias de la membrana plasmática basadas en microtúbulos que se notaron por primera vez por su papel en la generación de flujo de líquido, como el flujo de moco en las vías respiratorias. En las últimas décadas, ha quedado claro que los cilios también tienen funciones sensoriales importantes y actúan como antenas, detectando el entorno de la célula: por ejemplo, los cilios de los riñones pueden transducir señales de calcio mediadas por canales mecanosensibles que detectan el flujo de líquido; los cilios fotorreceptores capturan la luz y transducen señales visuales a señales eléctricas a través del receptor acoplado a proteína G (GPCR) rodopsina; y los cilios de las neuronas sensoriales olfativas pueden detectar y transducir estímulos de olor también a través de GPCR especializados. Además, los cilios pueden desempeñar un papel en el procesamiento de señales dentro de las células; por ejemplo, el patrón de desarrollo de las extremidades de los vertebrados está regulado por el transporte ciliar de los componentes de señalización de «hedgehog». Dadas las diversas funciones de la señalización ciliar, los defectos en la estructura ciliar conservada a menudo dan como resultado trastornos con fenotipos pleiotrópicos aparentemente no relacionados. Un nuevo hallazgo informado en una edición reciente de Current Biology por Wood et al. revela un giro interesante en las funciones de señalización de los cilios, al mostrar que los flagelos móviles del alga verde unicelular Chlamydomonas pueden liberar señales bioquímicas en el entorno extracelular a través de la gemación de la membrana de ectosomas ciliares que contienen enzimas. Si alguien todavía dudaba de la importancia del cilio en las funciones celulares esenciales, esta nueva demostración de las habilidades multitarea de este orgánulo casi ubicuo debería convencerlos de lo contrario.
Dado que muchos de los descubrimientos iniciales sobre los cilios se hicieron con estas simples algas azul verdosas, pero más tarde se descubrió que se aplicaban a los cilios de los vertebrados, “por lo tanto, tenemos todas las razones para esperar que la capacidad de los cilios para funcionar como orgánulos secretores es cierto en los cilios de los mamíferos «. De hecho, parece haber una función de este tipo en la retina del ojo y otra en los riñones. También es bien sabido que los defectos en la ciliogénesis a menudo tienen efectos pleiotrópicos de amplio espectro. El comentario concluye:
La secreción ciliar también podría modular la señalización ciliar interna a través de la sensibilización, habituación o extrusión de material no deseado o reciclado, como es el caso de los cilios fotorreceptores. Teniendo en cuenta todas estas posibles funciones, las ciliopatías pueden llegar a implicar alteraciones en las señales transmitidas desde los cilios, no solo en las señales que reciben.
Y eso no es todo. Los cilios son una gran estación central virtual para las proteínas, según la Escuela de Medicina Johns Hopkins. Los cilios parecían demasiado pequeños y estrechos para admitir muchas proteínas (después de todo, representan una décima parte del volumen de la célula). Ahora, sin embargo, parece que el 90 por ciento de las proteínas de los mamíferos pueden caber en su interior, incluidas unas diez veces más grandes de lo que se pensaba. La mayoría de las proteínas probablemente “ingresen” en algún momento, aunque solo algunas se retienen dentro del cilio. Sin embargo, el descubrimiento significa que las funciones funcionales de los cilios son probablemente mayores de lo que se creía: «Averiguar cómo los cilios seleccionan a sus cautivos es una cuestión para otro estudio».
Si el Diseño Inteligente es una teoría científica productiva, esperaríamos que los sistemas considerados irreductiblemente complejos continúen exhibiendo diseño de maneras más profundas y complejas en cada capa, y que provoquen preguntas adicionales para la investigación. En el caso de los cilios, eso es exactamente lo que está sucediendo.
Artículo publicado originalmente en inglés por Evolution News & Science Today
Crédito de la imagen: Current Biology
