Lo único que sabemos con seguridad al finalizar una reunión de consorcio es que jamás organizaremos una fiesta donde nuestros vecinos estén invitados. Muy lejos queda el imaginarnos tener que juntarnos y organizarnos para algo tan importante como sobrevivir, pero eso es exactamente lo que le ocurre a Dictyostelium discoideum (Dicty para los amigos y vecinos).

D. discoideum es un protista ameboide unicelular que vive en el suelo de los bosques. Presenta un ciclo de vida peculiar que consta de dos etapas diferentes: En la primera de ellas, denominada Ciclo Vegetativo, Dicty vive como células  independientes, fagocitando bacterias y reproduciendose por mitosis mientras haya alimento.

En respuesta a la falta de nutrientes D. discoideum comienza un programa de desarrollo multicelular, cuyo objetivo final es la formacion de un Cuerpo Fructífero. El mismo se encuentra formado por un tallo y un sorocarpo (acumulación de esporas) cuyas esporas serán dispersadas, germinan e iniciaran un nuevo ciclo como células independientes.

Estadios del Ciclo de vida Social (multicelular) de la ameba D. discoideum.

(Imagen: Dr. F. Velazquez-Duarte).

Te llamo, Me llamas 

Cuando el alimento se agota, las células entran en la etapa de agregación. Durante esta etapa, la falta de nutrientes inicia procesos  que incluyen, entre otras cosas , la síntesis de AMP cíclico (cAMP).

Las células de D. discoideum utilizan el cAMP como un llamado a sus células vecinas para la agregación, una especie de “OIGAN, ME ESTOY MURIENDO DE HAMBRE”. La presencia de cAMP extracelular es detectada por las demás células que ponen en marcha varias respuestas.

Una de ellas es la producción y secreción de nuevo cAMP, la inducción al movimiento celular y la adaptación al cAMP. La región de la célula que primero detecta la señal se convierte en el frente de movimiento y allí se forma un pseudópodo que se va fijando al sustrato y al contraerse arrastra a la célula en dicha dirección.

Historia de una vida multicelular

La agregación conlleva al primer estadio del desarrollo multicelular de D. discoideum, el estadio mound. Las células agrupadas secretan una matriz  extracelular que lo aísla del exterior. 

Un proceso de diferenciación da lugar a los dos únicos tipos celulares: las células pre-esporas y las células pre-tallo . Las células pre-tallo migran hacia la parte central y superior del agregado formando el tip u organizador. Las células pre-espora, mientras tanto, quedan en la región inferior.

Esta estructura se va alargando progresivamente hacia arriba adquiriendo una forma de dedo, por lo que se denomina finger. La estructura finger puede dar lugar, a su vez a una forma migratoria; en este caso el finger se tumba en el sustrato y comienza a moverse como si fuera una babosa (slug). Una vez que el slug llega a un lugar rico en nutrientes, vuelve a una posición vertical. Comienza, entonces, la etapa de culminación, en donde se da la formación del cuerpo fructífero.

Las células pre-tallo comienzan a diferenciarse a medida que sufren un proceso de muerte celular programada. La elongación del tallo va elevando la masa de células pre-espora mantenidas en la parte superior. Una vez formado el tallo, las células pre-espora se diferencian a esporas. El proceso de diferenciación supone la síntesis de una cubierta exterior impermeable que las aísla del exterior.

Cronologia del Ciclo Social de D. discoideum. 

Modelo a seguir

La asombrosa singularidad del ciclo de vida de Dicty no justifica por sí mismo el uso de esta ameba como organismo modelo. Existen otras razones de mayor peso.

La principal es la similitud que existe entre esta ameba y nuestras propias células. Muchos de sus genes son homólogos a los genes humanos, y lleva vías similares. La segunda razón es la facilidad con la que puede ser cultivada en el laboratorio. Por último, la facilidad que ofrece para la manipulación experimental. 

Otra ventaja es la variedad de procesos y mecanismos biológicos que se pueden estudiar utilizando a  D. discoideum como modelo. Entre ellos se destacan: La diferenciación celular y desarrollo multicelular, quimiotaxis, señalización, migración y autofagia. En la última década ha tenido un resurgir como modelo celular.

Esta ameba social se ha establecido como un organismo modelo en áreas de interés de salud y generación de ciencia básica. Las amebas son un excelente ejemplo de comportamiento social con una coordinación, habilidad y sentido de sacrificio en beneficio de la especie. Así que mantener una buena relación con nuestros vecinos es importante, no se sabe cuando necesitaremos de ellos para sobrevivir.