Este microbio come radiación en el desayuno. Ahora conocemos su secreto. : Alerta científica
No todos los superhéroes usan capa. Capaz de soportar el frío extremo, el ácido y la deshidratación, el microbio Deinococcus radiodurans maneja dosis de radiación que matarían a un ser humano decenas de miles de veces, lo que le valió el apodo de “Conan la Bacteria” en honor al valiente personaje de fantasía pulp.
El El secreto de la fuerza de Micro-Conan. radica en una variedad de antioxidantes altamente potentes que eliminan el desorden de los radicales de oxígeno antes de que puedan dañar las proteínas críticas para el proceso de reparación de las células.
Para comprender mejor cómo estas sustancias confieren protección, investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de Servicios Uniformados (USU) en Estados Unidos llevaron a cabo un estudio detallado de la química en funcionamiento.
Sus hallazgos cuestionar suposiciones anteriores sobre cómo esta bacteria bruta maneja explosiones de radiación con el estoicismo inquebrantable de su homónimo guerrero.
La radiación causa daño al sobrecargar los enlaces de nuestra maquinaria biológica, provocando que se desmorone. Anticipándose a esto, la mayoría de los seres vivos cuentan con mecanismos de reparación eficientes que entran en acción para deshacer el daño en los sistemas más críticos, como los materiales genéticos.
Bombardeadas con suficiente energía ionizante o simplemente estresadas por procesos como la desecación, las células se llenarán rápidamente con una forma tóxica de molécula de oxígeno liberada por la carnicería química y otros procesos metabólicos. Si no se soluciona rápidamente, estos ‘radicales superóxido
Como muchos organismos, D. radioduranos tiene desarrolló una póliza de seguro contra este daño causado por el oxígeno en forma de una mezcla de antioxidantes. Alguno se basan en el elemento manganesoque cuando se combina con una variedad de otros materiales, como el fosfato, alivia el estrés del oxígeno desenfrenado con una eficiencia notable.
Estudios pasados han identificado un péptido aumentado con manganeso y fosfato llamado MDP como otro componente potencial de este escudo protector, lo que ha llevado al diseño de nuevos compuestos que preservan las formas de las proteínas del antígeno característico en vacunas que requieren esterilización por radiación gamma.
Mientras D. radioduranos’ El MDP claramente hace maravillas para el microbio y para los desarrolladores de vacunas; la fuerza comparativa de su heroico trabajo se basa en algunas suposiciones.
Para probarlos, el químico de Northwestern Brian Hoffman y el patólogo de la USU Michael Daly dirigieron un equipo de científicos para medir la actividad de los componentes del MDP, probando con qué fuerza se une cada uno en presencia de otras piezas del rompecabezas y cómo se acumulan los materiales en el microbio. cuerpo para hacer frente al daño.
Demostraron que la estructura de triple combinación de manganeso, fosfato y péptido supera con creces a cualquier par de los demás.
“Sabemos desde hace mucho tiempo que los iones de manganeso y fosfato juntos forman un potente antioxidante, pero descubrir y comprender la potencia ‘mágica’ que proporciona la adición del tercer componente es un gran avance”. dice Hoffmann.
“Este estudio ha proporcionado la clave para comprender por qué esta combinación es un radioprotector tan potente y prometedor”.
En un estudio publicado en 2022, Hoffman y Daly encontraron muestras congeladas y desecadas de D. radioduranos podría revivir después de absorber 140.000 grises de radiación. En comparación, se necesitaría solo un pequeño puñado de grises para llevar a la mayoría de los humanos a la tumba.
Investigaciones futuras podrían encontrar que los materiales a base de manganeso pueden modificarse aún más para otorgarnos el poder de Conan, o simplemente usarse en otras aplicaciones que preservan alimentos o medicinas para resistir el estrés de un viaje a Marte y más allá.
“Esta nueva comprensión del MDP podría conducir al desarrollo de antioxidantes basados en manganeso aún más potentes para aplicaciones en el cuidado de la salud, la industria, la defensa y la exploración espacial”. dice Daly.
Esta investigación se publica en PNAS.