Cnidocito

El cnidocito (nematocito) es una célula urticante inherente a las generaciones polipoide y medusoide en el ciclo de vida de los cnidarios (cnidaria). Los cnidarios utilizan los cnidocitos para cazar presas y defenderse de los enemigos. Cada cnidocito contiene un orgánulo intracelular específico llamado "cnidoquiste" (o "nematocisto"), que, de hecho, asegura la derrota del enemigo u objeto alimenticio.

Estructura y mecanismo de acción

El rasgo más característico de los cnidocitos es la presencia de un cnidoquiste (nematocisto). Este es un orgánulo complejo: una cápsula en forma de matraz, a la que se une una estructura filamentosa retorcida hueca. La parte externa del cnidocito tiene un "crecimiento desencadenante" similar a un cabello llamado cnidocil. Es un flagelo inmóvil rodeado por un collar de microvellosidades . El cnidocil se activa mecánicamente (cuando la presa potencial o un enemigo lo toca), y luego el cnidoquiste "dispara": sus púas, ubicadas en la base del hilo punzante, perforan el objetivo, y el hilo punzante hueco se vuelve del revés, perforando el cuerpo de la víctima. Este es uno de los procesos biológicos más rápidos. La eversión del hilo tarda microsegundos, mientras que la parte móvil del cnidoquiste experimenta una aceleración cercana a los 40.000 g [1] [2] , y según datos más recientes, hasta los 5.410.000 g [3] (todas cifras para hidra ). Después de la inserción del cnidoquiste, su contenido tóxico se inyecta en los tejidos del organismo objetivo. El rápido efecto de las neurotoxinas inyectadas proporciona un efecto paralizante inmediato sobre la presa móvil y permite que los cnidarios sedentarios lo dominen.

Mecanismo de disparo

El nematocisto contiene una alta concentración de iones de calcio divalentes. Tras la activación del crecimiento desencadenante, se liberan de la cápsula al citoplasma del cnidocito. Esto conduce a la formación de un importante gradiente de concentración de calcio desde diferentes lados de la membrana plasmática del cnidocito. Como resultado, surge la presión osmótica , por lo que hay un flujo rápido de agua hacia la célula desde el medio ambiente. Tal afluencia de agua eleva instantáneamente la presión intracelular, por lo que la parte móvil del nematocisto es expulsada explosivamente de la célula hacia el exterior.

Maneras de reconocer presas

El hecho de que los nematocistos sean capaces de dispararse por sí mismos bajo ciertas circunstancias crea problemas para los cnidarios. Primero, el animal puede picarse a sí mismo. En segundo lugar, los cnidocitos son células que pueden usarse una sola vez, después de lo cual deben reemplazarse a costa de altos costos de energía para la formación de una célula similar. Por lo tanto, con el fin de regular su uso, en el curso de la evolución se ha desarrollado un sistema en los organismos animales en el que los cnidocitos se combinan en “baterías” que contienen varios tipos de células urticantes unidas al epitelio-muscular sosteniéndolas y formando sinapsis sobre ellas. ellos las células nerviosas.

Variedades de cnidocitos

En general, en diferentes taxones de cnidarios existen más de 30 tipos de cnidocitos. Se pueden dividir en 4 grandes grupos:

Dependiendo de la especie, un organismo puede tener una o diferentes combinaciones de varios tipos de nematocitos.

Toxicidad de cnidocitos

Los nematocistos contienen una cantidad muy pequeña de veneno, pero es extremadamente fuerte: en uno de los experimentos se demostró que la descarga de un solo nematocito puede matar una larva de Drosophila, que es varios cientos de miles de veces más grande que él.

Los más peligrosos para los humanos son los nematocitos de las medusas de caja . Un miembro de esta clase, la avispa marina ( Chironex fleckeri ), es reconocida por el Instituto Australiano de Investigación Marina como el animal acuático más venenoso que se conoce. Provoca un dolor extremadamente intenso, que a menudo termina en la muerte, en algunos casos después de 2-3 minutos; las posibilidades de supervivencia en el caso de que una avispa marina pique a una persona mientras nada tienden a cero.

Otros cnidarios, como la medusa melena de león ( Cyanea capillata ), que se describe en el cuento de Arthur Conan Doyle "La melena de león" (del ciclo de Sherlock Holmes ), o el sifonóforo de la "caravana portuguesa " , pueden también infligen daños muy severos a los humanos, en algunos casos provocando la muerte.

Por otro lado, los nematocistos de muchas especies de cnidarios no son capaces de penetrar en la piel humana. En estos animales, los nematocitos se utilizan casi exclusivamente para cazar presas pequeñas. Además, en las anémonas coloniales, los cnidocitos se utilizan para picar un pólipo contra otro en la lucha por un lugar favorable.

El veneno de los cnidarios (así como de muchos otros animales) puede tener un efecto específico de especie: el veneno que es poco tóxico para los humanos y los mamíferos, al mismo tiempo, puede tener un efecto dañino extremadamente fuerte en las presas habituales de los cnidarios. . Tales propiedades específicas de especie del veneno se utilizan actualmente en la síntesis de nuevos medicamentos e insecticidas .

La ausencia de cnidocitos en ctenóforos en un momento se convirtió en uno de los argumentos a favor de dividir el tipo de celenterados en tipos independientes de cnidarios y ctenóforos.

Notas

  1. ↑ Holstein T., Tardent P. Un análisis de ultra alta velocidad de exocitosis: descarga de nematocistos  //  Ciencia: revista. - 1984. - vol. 223 , núm. 4638 . - P. 830-833 . -doi : 10.1126 / ciencia.6695186 . —PMID 6695186 .
  2. ↑ Kass-Simon G., Scappaticci AA Jr. La fisiología del comportamiento y el desarrollo de los nematocistos  // Canadian Journal of  Zoology : diario. - 2002. - vol. 80 . - Pág. 1772-1794 . -doi : 10.1139/ Z02-135 .
  3. ↑ Nüchter Timm, Benoit Martin, Engel Ulrike, Özbek Suat, Holstein Thomas W. Cinética de la descarga de nematocistos a escala de nanosegundos  // Current Biology  : journal  . - Cell Press , 2006. - Vol. 16 , núm. 9 _ - P.R316-R318 . -doi : 10.1016 / j.cub.2006.03.089 .

Fuentes

  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias