Las células en movimiento [VIDEOS]

A fines de la década de 1660, un comerciante de telas llamado Anton Van Leeuwenhoek diseñó un microscopio capaz de aumentar el tamaño de los pequeños objetos en más de 200 veces. Fue toda una revolución para las ciencias de la vida pues permitió el descubrimiento de un mundo nuevo de criaturas que hasta ese momento había permanecido oculto ante nuestros ojos. Las primeras imágenes obtenidas eran así:

Dibujos de Leeuwenhoek de espermatozoides de diferentes animales vistos a través de su microscopio. Fuente: Royal Society.

Desde la época de Leeuwenhoek hasta hoy, los microscopios ópticos (los que utilizan la luz para ver los objetos) han mejorado considerablemente en amplificación, resolución y nitidez. Sin embargo, a fines del siglo XIX, Ernst Abbe y Lord Rayleigh descubrieron que un microscopio óptico no podría resolver imágenes de objetos que midan menos de la mitad de la longitud de onda de la luz visible, la cual va desde los 400 nm (luz azul) hasta los 700 nm (luz roja), debido a la difracción de la luz. Esto quiere decir, que los microscopios ópticos no servirían para ver estructuras de tamaños menores a 200 nm o 0,2 micras.

Por suerte, la ciencia avanza y busca la forma de superar los límites. Es así que tres científicos trabajaron arduamente los últimos 25 años para revolucionar el mundo de la microscopía óptica y lo lograron. En la década de 1990 se desarrolla la microscopía de depleción por emisión estimulada (STED) y la microscopía de una sola molécula. En ambos casos se usan moléculas que emiten fluorescencia, cuyo tamaño es de pocos nanómentros, y combinan las imágenes generadas para aumentar la resolución del microscopio óptico. [Más info en el blog de Francis]

Un lizosoma visto a través de un microscopio de localización fotoactivada. Fuente: Nobel Prize.

Los investigadores que lograron este gran avance en la microscopía óptica —Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner— fueron galardonados a inicio de este mes con el Premio Nobel de Química.

Sin embargo, Betzing comenta que “aunque la microscopía de fluorescencia proporciona una ventana fundamental en la fisiología de los especímenes vivos, muchos procesos biológicos son demasiado frágiles, pequeños, o se producen mucha rapidez como para verlos claramente con las herramientas existentes”.

Es así que ahora Betzig vuelve a revolucionar el mundo de la microscopía a través de un estudio publicado la semana pasada en Science en el que describe una nueva técnica para observar procesos celulares en tiempo real con espectacular resolución y velocidad. “[Estos] resultados proporcionan un recordatorio muy profundo de la belleza y la complejidad de los sistemas vivos”, puntualiza.

Ahora a deleitarnos con estos videos:

El primero corresponde a un embrión de un nemátodo (C. elegans) en pleno desarrollo.

El siguiente video es uno de los más espectaculares donde se aprecia el proceso de división celular.

Si recordamos un poco al curso de biología del colegio, este proceso estaba formado por cuatro etapas: la profase (los cromosomas se condensan), la metafase (los cromosomas se alinean en el centro de la célula), la anafase (los cromosomas se separan por la mitad hacia los dos polos) y la telofase (la célula se divide en dos, cada uno con un juego de cromosomas).

En los libros aparece algo así:

Fases de la mitosis. Fuente.

Pero este video muestra el proceso en tiempo real y corresponde a las primeras divisiones celulares de un embrión de nemátodo.

El siguiente video muestra cómo se mueven los neutrófilos (un tipo de glóbulo blanco y representado de color verde) dentro de nuestros cuerpos, a travesando la matriz de colágeno que da soporte a nuestra piel, huesos, tendones y córnea. Este movimiento sería similar al usado por las células cancerosas (metastásicas) para diseminarse hacia otros tejidos.

Finalmente, este video muestra como los linfocitos T (naranja) reconocen al enemigo (azul) para activar la respuesta inmune.

En este link podrás ver todos estos espectaculares videos. ¡Son 31!

Referencia:

Betzig, E. Lattice light-sheet microscopy: Imaging molecules to embryos at high spatiotemporal resolution Science (2014) doi: 10.1126/science.1257998