Mundu mikroskopikoan ere ‘ikasten’ dela proposatu dute

Juanma Gallego

Pavloven baldintzatze klasikoaren bitartez amebak ikasteko gai direla proposatu du ikertzaile talde batek. Minbizian gertatzen den metastasi prozesua hobeto ulertzeko baliagarria izango delakoan daude zientzialariak.

Txakur bat trebatzea eta software bat programatzea, funtsean, oso antzeko jardunak dira. Programazio batzuk oso sinpleak dira; baina badira kode gehiago behar duten programak, eta baita pazientzia gehiagoren beharra duten txakurrak. Beagle bat duten edo izan duten guztiek ondo dakite zeinen burugogorrak diren. Zoragarriak, baina temati hutsak.

1. irudia: Estimuluen asoziazioan oinarrituta, baldintzatze klasikoa ikerketa prozesu askoren abiapuntua da. Arlo askotan gertatzen den arren, txakurren trebatzean oso ondo ikusten da horren eraginkortasuna. (Argazkia: Wyatt Ryan / Unsplash)

Txuska halakoa zen ere. Bereziki lehen urteetan, ondo funtzionatzeko programa bakarra behar zuen:

> IF gaileta dago, THEN kasu egin; ELSE jaramonik ez.

Hau da, baldin eta gailetatxoa badago, orduan jarri arreta; bestela, ez du merezi.

Denborarekin, baina, eskua ixtea eta besoa altxatzea nahikoa zen Txuskaren arreta erakartzeko. “Tira, izan errealista eta utzi fantasiazko untxi hori bilatzeari: tipo horrek eskua altxatzen duen aldiro bertan gaileta bat dago!”. Txuskaren sistema eragilea mendean hartzeko programazio-estrategian, beraz, kodea zertxobait konplikatu zen.

> IF gaileta dago, OR besoa gora, THEN kasu egin; ELSE jaramonik ez.

Hainbeste aldiz teorian eta praktikan ikusita ere, oraindik liluragarria da guztiz egiaztatzea baldintzapen klasikoan oinarritutako ikasketa prozesuren atzean dauden sinpletasuna eta eraginkortasuna. Ivan Pavlov zientzialari famatuak landutako proposamenari jarraiki, gaileta estimulu ez-baldintzatua izango litzateke, eta besoa altxatuta, berriz, estimulu baldintzatua.

Asoziazioan oinarritzen den ikasketa hau nerbio sistema zentrala duten organismoetan gertatzen da; baina, egia esanda, norbaitek esango balizu hau ere organismo unizelularretan gertatzen dela, seguruenera zorotzat hartuko zenuke. Bada, aldatu txipa. Izan ere, eta hau benetan hala izan ala ez izan, modu oso serioan proposatu dute aukera hau Nature Communications aldizkarian argitaratutako artikulu batean. Ikerketa horretan, zientzialari talde batek proposatu du baldintzapen klasikoaren bidetik amebak portaera berriak ikasteko gai direla, estimuluen asoziazioan oinarrituta.

Jokabide hau zelula indibidualetan atzematen den lehen aldiz litzateke honakoa, ikerketa egin duten adituen arabera. Lehen aipatu bezala, orain arte soilik animalia konplexuetan ikusi izan den portaera da hau.

Kasu honetan, estimulu baldintzatu gisa eremu elektriko bat baliatu dute. Estimulu ez-baldintzatu gisa, berriz, konposatu kimiko espezifiko bat erabili dute (zehazki, peptido kimiotaktiko bat). Behin tresna hauek eskura izanda, 700 zelula baino gehiagoren ibilbideak aztertu dituzte. Bi espezie unizelular dira erabili dituztenak: Amoeba proteus eta Metamoeba leningradensis.

“Emaitzek erakusten dute zalantzarik gabe organismo unizelularrak gai izan zirela estimuluen asoziazioaren bitartez portaera berriak ikasteko”, azaldu du artikuluaren egile nagusi Idelfonso Martinez de la Fuentek.

2. irudia: Bi ameba espezie baliatu dituzte ikerketa egiteko. Horietako bat Amoeba proteus izan da –irudian–. (Argazkia: CBAS-CSIC)

Proposatu dutenaren arabera, zelulak gai dira migrazio zelularrari lotutako portaera hauek ikasteko eta denbora luzean gogoan mantentzeko: batez bestean, 45 minutuz mantendu da “oroimen” hau, 24 orduko ziklo batean. Ziklo horren ostean, oroimen hori galdu egiten dute.

Bai zelula libreen kasuan zein organismo plurizelularretako zeluletan ere, zelula-migrazioa funtsezko ezaugarria dela azaldu dute zientzialariek. Gizakien kasuan, migrazio horren adibide dira, esaterako, enbrioiaren garapenean zehar gertatzen den organoen eraketa, erantzun immunitarioa edota ehuntzen konponketa. Hain funtsezkoa izanik, prozesuan akatsak gertatuz gero ondorio larriak sor daitezke, besteak beste, adimen-atzeratasuna edota zenbait gaitz kardiobaskular. Minbiziaren garapenean ere garrantzitsua da zelulen mekanismo hau, funtsean, metastasia ere migrazio prozesu bat delako: tumore primario batetik beste tumore batera zelulek egiten duten bidea, hain justu.

Minbiziaren aurkako irakaspenak

Martinez de la Fuentek babestu du migrazio hori baldintzatzen duten prozesuak ezagututa aukera gehiago egongo direla “gaixotasun horri lotutako hilkortasuna nabarmenki gutxitzeko”. Are gehiago, eta mundu mikroskopikoan gertatzen den fenomeno hau ikertzen jarraituko duten arren, Martinez de la Fuentek aurreratu du haren ikerketa taldeak minbiziaren aurkako borrokan irekitzen den bidezidor hau urratzeari ere ekingo diola.

Zientzia artikuluan onartu dute momentuz fenomenoaren atzean dagoen prozesu molekularra ez dagoela azaltzerik, baina azalpenean epigenetikak pisu bat izan zezakeela proposatu dute: “Oraindik goizegi da zelulen baldintzapen asoziatibo hau azalduko duten prozesu molekularrak azaltzeko. Dena dela, memoria funtzional baten ebidentziak badira, eta prozesu epigenetikoetan gertatzen diren marka molekular egonkor askoren barruan kokatu daiteke memoria funtzional hori”, idatzi dute.

CSIC erakundeko hiru institutuko eta Ben-Gurion Unibertsitateko (Israel) ikertzaileekin batera, Gurutzetako Unibertsitate Ospitaleko eta EHUko zientzialariek ere parte hartu dute ikerketan.

Ikerketa berari dagokionez, sare metaboliko konplexuen ikerketan abiatu ziren, ordenagailu bidezko azterketak eginda. Zehazki, ikusi zuten sare horien atzean Hopfield motako dinamikak egon zitezkeela. Konputazio neuronalean erabiltzen den Hopfield eredua sare konplexuetan gertatzen diren harremanak sinplifikatzeko modu bat da, bide horretatik sistema hori analizatu eta ondorioak atera ahal izateko.

Erreferentzia bibliografikoa:

De la Fuente, Ildefonso M. et al. (2019). Evidence of conditioned behavior in amoebae. Nature Communications, 10, 1; 3690. DOI: 10.1038/s41467-019-11677-w.

———————————————————————————-

Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

———————————————————————————-

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>