- En què consisteix el quimiotactisme?
- Moviment del bacteri
- tipus
- quimiotactisme positiu
- quimiotactisme negatiu
- exemples
- -Quimiotactismo en la nutrició bacteriana
- -A la fertilització i desenvolupament embrionari
- -Quimiotactismo en la inflamació
- Factors produïts pels microorganismes
- Factor quimiotáctico generat pel complement
- Factors quimiotàctics generats per les cèl·lules
- -Alteració de l'quimiotactisme en malalties infeccioses
- referències
El quimiotactisme és un procés biològic en el qual es produeix el moviment o desplaçament d'unes cèl·lules a l'ésser atretes per agents quimiotàctics (substàncies químiques). Les cèl·lules poden ser procariotes o eucariotes; per exemple, els bacteris i els leucòcits.
Aquest fenomen es presenta en organismes unicel·lulars i pluricel·lulars, els quals compten amb òrgans de locomoció que els permet desplaçar-se. És summament important per a tots els éssers vius. Es requereix des del mateix moment en què es engendra un nou ésser, sent important que s'efectuï durant les diferents fases de desenvolupament embrionari i fetal.
Font: Gabriel Bolívar
El quimiotactisme és vital per a efectuar les funcions normals dels organismes pluricel·lulars; per exemple, la nutrició i la defensa de l'organisme.
La quimiotaxis bacteriana va ser descoberta per Engelmann i Pfeffer fa més d'un segle. Es va determinar que aquests microorganismes poden presentar diferents tipus de quimiotaxis, depenent de si l'estímul és d'atracció o repulsió cap a un agent quimiotàctic.
La forma en què es produeixi la resposta quimiotàctica o les característiques de l'desplaçament, varien segons els òrgans de locomoció que posseeixin els organismes.
En què consisteix el quimiotactisme?
El quimiotactisme és una resposta que presenten les cèl·lules procariotes o eucariotes, els organismes unicel·lulars o pluricel·lulars que són mòbils. El gradient o diferència de concentració d'una substància química influeix sobre la direcció del seu moviment, ja que respon a aquest gradient present en el seu entorn.
Els factors quimiotàctics són substàncies inorgàniques o orgàniques. A la membrana cel·lular dels organismes existeixen proteïnes de quimiotaxis, les quals funcionen com a receptors mitjançant que detecten els diferents tipus de gradients químics d'aquestes substàncies.
Moviment del bacteri
Un bacteri res en línia recta mitjançant rotació dels flagels en el sentit oposat a les manetes de l'rellotge. A determinats intervals, es presenta un canvi en la direcció dels flagels; el que es manifesta en moviments del bacteri com salts o salts.
En general, els senyals quimiotácticas de l'mig influeixen sobre el moviment que presenta el bacteri. Quan el bacteri s'acosta a un factor atraient, res en línia recta durant més temps, presentant de tant en tant salts; mentre que quan s'allunya d'un factor químic, ho fa amb major quantitat de salts.
El quimiotactisme es diferencia de la quimiocinesis o quimioquinesis, en què el gradient altera la probabilitat de el moviment en una sola direcció; és a dir, a la quimioquinesis la substància química produeix el moviment no orientat o aleatori d'un organisme.
tipus
Considerant el sentit o direcció de el moviment de les cèl·lules en relació a l'factor atraient, es descriu l'existència de dos tipus de quimiotactisme: el positiu i el negatiu.
quimiotactisme positiu
El moviment de l'organisme es produeix cap a una major concentració de la substància química trobada en el seu entorn.
Per exemple: quan els bacteris es mouen o neden atretes cap als llocs on hi ha més concentració de carboni sota la forma glucosa.
A la imatge es representa aquest tipus de quimiotactisme. L'organisme es mou a les regions on hi ha major concentració de la substància beneficiosa per a ell; mentre que en el quimiotactisme negatiu, passa el contrari: res cap a la regió on la concentració de la substància nociva és menor.
quimiotactisme negatiu
Ocorre quan el moviment d'un organisme es produeix en la direcció oposada de el lloc on hi ha més concentració d'una substància química difusible.
Un exemple d'aquest tipus de quimiotactisme negatiu es presenta quan els bacteris es poden desplaçar allunyant-se de certes substàncies químiques que són perjudicials per a elles. Es retiren, fugen de el lloc on hi ha substàncies, com per exemple, el fenol, que és un verí per a elles.
A part de la quimiotaxia descrita, hi ha una altra classificació de el moviment que es genera en resposta a el tipus de modificació que es presenta en el medi:
-La aerotaxia, que és el moviment de les cèl·lules cap al lloc on hi ha concentració òptima d'oxigen.
-La fototaxia, o el moviment dels bacteris cap a llocs on hi ha major quantitat de llum.
-La taxia. Aquesta última consisteix de el moviment dels bacteris cap a llocs on hi ha acceptors d'electrons; per exemple, l'ió nitrat (NO 3 -).
exemples
-Quimiotactismo en la nutrició bacteriana
La presència d'un factor quimiotàctic o atraient químic, com un sucre o un aminoàcid, és captat pels receptors específics per a aquesta substància ubicats a la membrana bacteriana.
S'ha descrit que la metilació i desmetilació de proteïnes específiques de la membrana intervingudes pel monofosfat de guanosina cíclic (cGMP) constitueix un dels mecanismes que fa que els bacteris efectuïn els diferents tipus de quimiotactisme.
Els factors quimiotàctics atraients causen una inhibició transitòria de la desmetilació, mentre que els factors repel·lents estimulen la desmetilació.
-A la fertilització i desenvolupament embrionari
El quimiotactisme és responsable de la fecundació. En aquest cas, el gradient de concentració es deu a la progesterona alliberada per les cèl·lules glomerulars (les quals envolten la zona pel·lúcida de l'oòcit). Això fa que els espermatozoides viatgen cap a l'òvul ubicat a l'ampolla de trompa de Fal·lopi.
Durant les diferents etapes de desenvolupament embrionari, i durant l'organogènesi, les cèl·lules migren i s'organitzen en resposta a gran quantitat de factors quimiotàctics específics; com són els factors de creixement.
-Quimiotactismo en la inflamació
Factors produïts pels microorganismes
En les reaccions d'inflamació produïda en resposta a una infecció, els mateixos microorganismes, com els bacteris, produeixen substàncies quimiotácticas. Les mateixes indueixen el quimiotactisme, la ràpida migració o l'arribada dels leucòcits polimorf nuclears a el lloc on s'està produint la infecció.
Els pèptids bacterians s'inicien amb N-formil-metionina, els quals són quimio atraients de nombroses cèl·lules fagocítiques de l'hoste.
Factor quimiotáctico generat pel complement
El complement és un conjunt de proteïnes sèriques que tenen funció de defensa de l'organisme i s'activa mitjançant una sèrie de reaccions proteolítics en forma seqüencial o de cascada.
Aquest complement pot activar-se a l'entrar en contacte amb els microorganismes infecciosos o amb complexos formats antigen-anticòs; entre els fragments actius generats es troba el C5a.
La principal funció de l'fragment de l'complement C5a és la quimiotaxis, mitjançant la qual atreuen els leucòcits neutròfils i monòcits. Aquestes cèl·lules per diapedesi travessen l'endoteli vascular i arriben a el teixit o mucosa infectada per efectuar la fagocitosi o ingestió dels agents patògens o partícules estranyes.
Factors quimiotàctics generats per les cèl·lules
Algunes cèl·lules, com els monòcits i els macròfags, produeixen substàncies quimiotácticas, entre elles leucotriens i diverses interleucines. Els limfòcits B i T també alliberen citoquines quimiotacticas, els efectes potencien les reaccions d'immunitat.
-Alteració de l'quimiotactisme en malalties infeccioses
En general, la quimiotaxis és modificada en els pacients amb malalties infeccioses com la SIDA i la brucel·losi.
El quimiotactisme pot disminuir en diversos síndromes en els quals s'inhibeix la fagocitosi. Això es pot presentar en malalties inflamatòries com l'artritis, en metàstasi de tumors, en intoxicacions amb asbest, entre d'altres afeccions.
referències
- Annual Reviews. (1975). Chemotaxis in Bacteria. Recuperat de: nemenmanlab.org
- Brooks, G.; Butel, J. i Morse S. (2005). Microbiologia Mèdica de Jawetz, Melnick i Adelberg. (18a ed.) Mèxic: El Manual Modern
- Spermatozoa Chemotaxis. Sigui Urchin Spermatozoa Chemotaxis. Recuperat de: embryology.med.unsw.edu.au
- Wikipedia. (2018). Chemotaxis. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Williams & Wilkins (1994). Microbiologia Mecanismes de les malalties infeccioses. (2a. Ed.) Buenos Aires: Panamericana