Spirostomum ambiguum es un diminuto organismo unicelular que habita en el fondo de los cuerpos de agua. Conocido por ser muy contráctil, puede contraerse hasta la cuarta parte de su longitud corporal en menos de cinco milisegundos, cientos de veces más rápido que un humano al parpadear.
Un equipo de investigadores de varias universidades de Estados Unidos descubrió recientemente exactamente cómo logra este diminuto organismo esta asombrosa hazaña. Los hallazgos fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences en mayo de 2026.
S. ambiguum puede contraerse a una velocidad de alrededor de 100 longitudes corporales por segundo y repetir rápidamente el movimiento. En comparación, las fibras musculares humanas pueden acortarse en fracciones similares, pero toma aproximadamente 10 veces más tiempo.
Las diferencias mecánicas subyacentes a esta capacidad son de especial interés para los científicos, porque tienen implicaciones para diseñar músculos artificiales más rápidos y una maquinaria celular sintética.
“La diferencia entre lo que Spirostomum puede hacer y lo que nosotros podemos hacer se resume en qué impulsa la contracción y cómo se ve la maquinaria que la acompaña,” dijo Mary Elting, profesora asociada de biofísica en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y coautora corresponding del estudio.
Los investigadores utilizaron dos técnicas para estudiar S. ambiguum – la microscopía electrónica, que usa un haz de electrones enfocado en lugar de la luz para observar muestras a nanoescala, y la microscopía de inmunofluorescencia, que utiliza anticuerpos etiquetados con fluorescencia para localizar y visualizar proteínas o biomoléculas específicas dentro de las células y los tejidos.
Los organismos unicelulares como S. ambiguum no poseen fibras musculares como las nuestras; en su lugar, disponen de mionemas: estructuras fibrosas dentro de la célula formadas por las proteínas que se unen al calcio, centrin y Sfi1. En S. ambiguum, estos mionemas forman una red en forma de malla que recorre el exterior del organismo.
El estudio reveló que el organismo utiliza iones de calcio para desencadenar la contracción y que la estructura en forma de red de malla completa el movimiento. Cuando se desencadena la contracción, la red se encoge sobre sí misma y, luego, se expande de nuevo.
“La geometría de la red en forma de malla es única porque permite que Spirostomum se contraiga de manera uniforme, lo que protege sus organelos internos (las versiones celulares de los órganos) mientras se desplaza tan rápidamente,” afirmó Elting.
“Funciona porque la proteína Sfi1 del mionema puede pasar de rígida a flexible. En presencia de iones de calcio, Sfi1 pierde su rigidez y se agrupa como una bola de espagueti mojado, lo que hace que la red se tensa y el organismo se contraiga.”
Aplicaciones futuras
En los humanos, la energía se almacena y se libera a las fibras musculares mediante una molécula llamada adenosín trifosfato (ATP), que desencadena la contracción.
“Comparar la forma en que se contraen nuestros músculos con la forma en que funciona Spirostomum es como comparar la gasolina con la electricidad,” explicó Elting.
“El ATP sufre un cambio químico y se ‘consume’, como la gasolina, mientras que los iones de calcio actúan como una corriente eléctrica, aunque todavía no sabemos qué produce el voltaje que inicia la corriente, ni cómo se restablece para que la contracción pueda ocurrir de nuevo.”
Unes investigación adicional sobre el disparador de calcio en S. ambiguum y cómo es capaz de restablecerlo tras cada contracción es el siguiente paso para los científicos.
“Esperaríamos que las reacciones provocadas por calcio fueran de una sola vez, pero Spirostomum puede hacerlas de forma repetida,” dijo Elting. “Comprender esos aspectos de su movimiento es la clave para construir un músculo artificial de movimiento rápido e independiente de ATP.”
