Para comprender mejor los mecanismos subyacentes a esta respuesta inmune, investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio, en colaboración con el Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles y la Universidad de Tokio, estudiaron una especie de bacteria que oscila naturalmente en el tamaño de la población, un comportamiento similar al de glóbulos blancos en nuestro sistema circulatorio.
Los investigadores descubrieron que la población bacteriana era capaz de mantener un equilibrio oscilante estable sin necesidad de mecanismos reguladores complejos. Utilizaron modelos matemáticos para demostrar cómo las bacterias pudieron lograr esto mediante un equilibrio entre bucles de retroalimentación positiva y negativa.
Esta investigación proporciona información valiosa sobre cómo nuestros cuerpos pueden mantener la homeostasis y prevenir explosiones poblacionales de células inmunes. También tiene implicaciones para comprender y tratar el cáncer, que se caracteriza por el crecimiento descontrolado de células. Al comprender mejor cómo nuestros cuerpos regulan naturalmente el crecimiento celular, los investigadores podrán desarrollar tratamientos más eficaces para el cáncer y otras enfermedades.
El equipo de investigación, dirigido por el profesor Hiroaki Kashiwagi de la Universidad de Ciencias de Tokio, se centró en una especie de bacteria llamada *Caulobacter crescentus*. Esta bacteria oscila naturalmente en el tamaño de la población, y el número de células aumenta y disminuye con el tiempo en un patrón predecible.
Los investigadores utilizaron modelos matemáticos para investigar los mecanismos subyacentes a estas oscilaciones poblacionales. Descubrieron que las bacterias podían lograr esto mediante un equilibrio entre bucles de retroalimentación positiva y bucles de retroalimentación negativa.
Los bucles de retroalimentación positiva ocurren cuando un aumento en una determinada variable conduce a un aumento adicional en esa variable. En el caso de *C. crescentus*, el crecimiento de la población bacteriana conduce a un aumento en la producción de una hormona llamada factor de detección de quórum. Luego, esta hormona estimula un mayor crecimiento de la población bacteriana.
Los bucles de retroalimentación negativa ocurren cuando un aumento en una determinada variable conduce a una disminución en esa variable. En el caso de *C. crescentus*, el crecimiento de la población bacteriana conduce a un aumento en la producción de una proteína llamada Hfq. Luego, esta proteína inhibe la producción del factor de detección de quórum, lo que a su vez ralentiza el crecimiento de la población bacteriana.
Los investigadores descubrieron que el equilibrio entre estos circuitos de retroalimentación positiva y negativa permitía a la población bacteriana mantener un equilibrio oscilante estable sin la necesidad de complejos mecanismos reguladores.
Esta investigación proporciona información valiosa sobre cómo nuestros cuerpos pueden mantener la homeostasis y prevenir explosiones poblacionales de células inmunes. También tiene implicaciones para comprender y tratar el cáncer, que se caracteriza por el crecimiento descontrolado de células. Al comprender mejor cómo nuestros cuerpos regulan naturalmente el crecimiento celular, los investigadores podrán desarrollar tratamientos más eficaces para el cáncer y otras enfermedades.
Los hallazgos del equipo de investigación fueron publicados en la revista *Physical Biology*.
