El CSIC evidencia que los organismos unicelulares aprenden nuevos comportamientos mediante asociación de estímulos

Europa Press | 16 sep, 2019 13:06
ep celula de la especie amoeba proteus una de las especies utilizadas en el estudio
Célula de la especie Amoeba proteus, una de las especies utilizadas en el estudioCEBAS

MADRID, 16 (EUROPA PRESS)

Un grupo científico multidisciplinar, liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha demostrado que los organismos unicelulares son capaces de aprender nuevos comportamientos mediante asociación de estímulos.

En concreto, el trabajo, publicado en la revista 'Nature Communications', ha evidenciado que las células pueden modificar su comportamiento durante la migración por asociación de estímulos. "Conocer estos procesos migratorios celulares es crucial, puesto que un error en el control de dichos procesos puede tener consecuencias graves como el retraso mental, el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y el cáncer", han dicho los expertos.

Y es que, prosiguen, el condicionamiento asociativo es el principal tipo de aprendizaje mediante el cual los organismos dotados de sistema nervioso central (desde las personas a los cefalópodos) responden eficientemente a los estímulos ambientales.

En este sentido, y para demostrar la existencia de un comportamiento condicionado en organismos unicelulares, los investigadores, dirigidos por el doctor Ildefonso Martínez de la Fuente, han estudiado dos especies unicelulares ('Amoeba proteus' y 'Metamoeba leningradensis') siguiendo el enfoque metodológico experimental que Ivan Pavlov realizó con perros y que recibió el premio Nobel en 1904.

"Hemos utilizado un campo eléctrico como estímulo condicionado y un péptido quimiotáctico específico como estímulo no condicionado, y a continuación hemos analizado las trayectorias migratorias de más de 700 células individuales bajo diferentes condiciones experimentales. Los resultados mostraron inequívocamente que los organismos unicelulares eran capaces de aprender nuevos comportamientos mediante asociación de estímulos", han explicado los investigadores.

CONDICIONAMIENTO ASOCIATIVO CELULAR

Por tanto, apostillan, se ha visto que estas células aprenden nuevos comportamientos migratorios, los recuerdan y memorizan durante largos periodos de tiempo (45 minutos en promedio), respecto de su ciclo celular (24 horas, en condiciones óptimas de laboratorio) y posteriormente los olvidan.

"Nunca hasta ahora se había observado semejantes comportamientos en organismos unicelulares. El descubrimiento del comportamiento condicionado de tipo pavloviano en organismos unicelulares pone de manifiesto un proceso fisiológico fundamental que gobierna la migración celular: el condicionamiento asociativo celular", han argumentado.

La migración celular es un comportamiento sistémico, esencial en el desarrollo y el mantenimiento funcional tanto de las células libres como las de los organismos pluricelulares. En los personas, la formación de los órganos durante el desarrollo embrionario, la respuesta inmune o la reparación de tejidos, por ejemplo, requieren de movimientos celulares migratorios muy precisos y complejos.

"Los errores en el control de estos procesos migratorios celulares pueden tener consecuencias graves, como el retraso mental, el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y el cáncer. El proceso metastático, por el cual las células cancerígenas abandonan un tumor primario y migran hacia otros órganos para formar tumores secundarios es la principal causa de muerte en los pacientes con cáncer", han indicado los expertos, para asegurar que el conocimiento de los procesos que controlan dicha migración contribuirá a reducir significativamente la mortalidad asociada a esta enfermedad.

El nuevo hallazgo científico pone de manifiesto una propiedad celular desconocida hasta ahora, de gran trascendencia e importancia biológica. Las células continuamente están recibiendo señales, fundamentalmente de naturaleza bioquímica y bioeléctrica, y estos experimentos muestran que los organismos unicelulares son capaces de asociar dichas señales, generando nuevos comportamientos migratorios que pueden ser recordados durante periodos relativamente prolongados.

La constatación de esta nueva propiedad celular, permitirá comprender muchos procesos que hasta ahora no podían ser explicados con el actual marco conceptual, y abre una nueva perspectiva investigadora para las Ciencias de la Vida.

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