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Moléculas
únicas en su organismo permiten a algunas especies de tiburones emitir un brillo verde en las profundidades marinas que solo resulta visible para otros tiburones.
Según un estudio publicado en iScience , lo que causa el tono verde brillante de los tiburones es una familia previamente desconocida de metabolitos de moléculas pequeñas. Este mecanismo de biofluorescencia no solo es diferente de la forma en que brillan la mayoría de las criaturas marinas, sino que también puede desempeñar otras funciones útiles para los tiburones, incluso ayudarlos a identificarse en el océano y luchar contra las infecciones microbianas.
"Estudiar la biofluorescencia en el océano es como una novela de misterio en constante evolución, con nuevas pistas que se brindan a medida que avanzamos en la investigación --explica David Gruber, profesor de la Universidad de la Ciudad de Nueva York y coautor del estudio--. Después de que informáramos por primera vez que los 'Cephaloscyllium ventriosum' (una especie de tiburón) eran biofluorescentes, mis colaboradores y yo decidimos profundizar en este tema.Queríamos aprender más sobre lo que su biofluorescencia podría significar para ellos".
Gruber, trabajando con Jason Crawford, profesor de la Universidad de Yale y coautor correspondiente del estudio, se centró en dos especies de tiburones: el tiburón hinchado y el Scyliorhinus retifer. Notaron que la piel de los tiburones tenía dos tonos, claro y oscuro, y extrajeron químicos de los dos tipos de piel. Lo que encontraron fue un tipo de molécula fluorescente que solo estaba presente en la piel clara.
"La parte emocionante de este estudio es la descripción de una forma completamente nueva de biofluorescencia marina de los tiburones , una que se basa en metabolitos de molécula pequeña de triptófano-kinurenina bromados", dice Gruber.
Se sabe que estos tipos de metabolitos de molécula pequeña son fluorescentes y activan vías similares a las que, en otros vertebrados, desempeñan un papel en el sistema nervioso central y el sistema inmunitario.
Pero en los tiburones, las nuevas variantes fluorescentes de molécula pequeña explican las propiedades biofísicas y espectrales de su piel más clara. Este mecanismo es diferente de los animales en el océano superior, como las medusas y los corales, que comúnmente usan proteínas fluorescentes verdes como mecanismos para transformar la luz azul en otros colores, explica Gruber.
"Verse entre sí es un sistema completamente diferente para ellos, el cual otros animales no necesariamente pueden aprovechar. Tienen una visión completamente diferente del mundo en el que se encuentran debido a estas propiedades biofluorescentes que exhibe su piel y que sus ojos pueden detectar", explica Crawford.
Las moléculas también sirven para otros propósitos , incluso para ayudar a los tiburones a identificarse entre sí en el océano y, potencialmente, proporcionar protección contra infecciones microbianas.
"También es interesante que estas moléculas biofluorescentes muestren propiedades antimicrobianas. Estos tiburones felinos viven en el fondo del océano, pero no vemos ninguna incrustación biológica o crecimiento, por lo que esto podría ayudar a explicar otra característica sorprendente de la piel de tiburón --avanza Gruber--. Este estudio abre nuevas preguntas relacionadas con la función potencial de la biofluorescencia en la señalización del sistema nervioso central, la resistencia a las infecciones microbianas y la fotoprotección".
Si bien el estudio se centró en dos especies de tiburones biofluorescentes , Gruber y Crawford esperan explorar más ampliamente las propiedades bioluminiscentes y biofluorescentes de los animales marinos, lo que en última instancia puede conducir al desarrollo de nuevas técnicas de imagen.
"Si podemos aprovechar las habilidades que los animales marinos tienen para hacer la luz , podemos generar sistemas moleculares para obtener imágenes en el laboratorio o en la medicina. La obtención de imágenes es un objetivo biomédico increíblemente importante que este tipo de sistemas podría ayudar a impulsar en el futuro", dice Crawford.
"Los tiburones son animales maravillosos que han existido desde hace más de 400 millones de años. Los tiburones fascinan continuamente a los humanos y tienen tantos misterios y superpoderes... --dice Gruber--. Este estudio resalta otro misterio más de los tiburones, y espero que nos inspire a aprender más sobre sus secretos y trabajar para protegerlos mejor".
