Un diminuto depredador debe su capacidad de cambiar de forma a una arquitectura celular similar al "origami"

Para un diminuto cazador del mundo microbiano que depende de su capacidad de extender su cuello hasta 30 veces la longitud de su cuerpo para desencadenar su ataque mortal, una intrincada geometría celular similar al origami es clave. Esta geometría permite la rápida hiperextensibilidad de una protuberancia que recuerda a un cuello, según informa un nuevo estudio sobre el depredador unicelular Lacrymaria olor. Estos hallazgos no solo explican la capacidad extrema de L. olor para cambiar de forma, sino que también tienen el potencial de inspirar innovaciones en la ingeniería de materiales blandos o en el diseño de sistemas robóticos. Los unicelulares protistas son bien conocidos por su capacidad para realizar cambios morfológicos dinámicos en tiempo real, incluidas grandes transformaciones en la arquitectura celular. Estos organismos pueden soportan grandes tensiones y velocidades de tensión para lograr estas hazañas. Uno de estos protistas, L. olor, extiende una protuberancia similar a un cuello para atrapar presas a distancia. Esta diminuta criatura unicelular de 40 micrones es capaz de estirar repetidamente esta protuberancia hasta alcanzar los 1200 micrones en menos de 30 segundos y, posteriormente, retraerla con la misma rapidez. Sin embargo, los mecanismos subyacentes que producen la extrema hiperextensibilidad de L. olor siguen siendo desconocidos. Para observar estos mecanismos a nivel subcelular, Eliott Flaum y Manu Prakash utilizaron una combinación de imágenes en vivo, microscopía confocal y microscopía electrónica de transmisión. Descubrieron que un citoesqueleto cortical en capas y una arquitectura de membrana similar al origami permiten la rápida extensión y contracción de L. olor. Según los hallazgos, la membrana celular se retrae en 15 pliegues contiguos que, juntos, forman un origami de pliegue curvo que puede desenrollarse secuencialmente para lograr hiperextensiones rápidas y repetibles del cuello. Este intrincado esquema de plegado se desarrolla sobre una estructura helicoidal de filamentos de microtúbulos que guía los pliegues de la membrana para asegurar un despliegue y repliegue rápido y eficiente durante los cambios de forma. Para comprender mejor la dinámica involucrada, Flaum y Prakash desarrollaron un modelo mecánico de papel que imita la arquitectura de origami de pliegue curvo de L. olor. En un artículo de Perspective, Leonardo Gordillo y Enrique Cerda discuten los hallazgos en mayor detalle.