Mesosoma

Un mesosoma es una invaginación que se produce en la membrana plasmática de las células procariotas como consecuencia de las técnicas de fijación utilizadas en la preparación de muestras en microscopía electrónica. Aunque en el decenio de 1960 se propusieron varias funciones para estas estructuras, a finales del decenio de 1970 los mesosomas fueron reconocidos como malformaciones y actualmente no son considerados como parte de la estructura normal de las células bacterianas.

Representación de una célula procariota: 1 Cápsula, 2 Pared celular, 3 Membrana citoplasmática, 4 Citoplasma, 5 Ribosoma, 6 Mesosoma (no existe en la célula viva), 7 Nucleoide (ADN), 8 Flagelo.

Hipótesis iniciales

Estas poliestructurasas son invaginaciones de la membrana plasmática observadas en las bacterias Gram-positivas que han sido químicamente fijadas con el fin de prepararlas para la microscopía electrónica.[1] Los mesosomas fueron observados por primera vez en 1953 por George B. Chapman, Rocío Wunderlich y James Hillier,[2] quienes los denominaron órganos periféricos. J.D. Robertson los denominó "mesosomas" en 1959.[3] Inicialmente, se pensó que los mesosomas podrían desempeñar un papel en varios procesos celulares, como la formación de la pared celular durante la división celular, la replicación de cromosomas, o como lugar de la fosforilación oxidativa.[4][5]

Explicación preliminar

Son inclusiones membranosas y sistemas de membranas que intervienen en varios procesos metabólicos y de la reproducción. Participan en la formación del tabique durante el proceso de la división bacteriana. El sistema de los mesosomas está conectado de manera compleja con el material nuclear y su replicación. Algunos procesos enzimáticos, como el transporte de electrones, están así mismo relacionados con el material mesosomal porque son una extensión de la membrana citoplasmática.

Refutación mesosómica


Estos modelos se revisaron a finales del decenio de 1970 cuando los datos acumulados sugieren que los mesosomas son malformaciones debidas a daños en la membrana durante el proceso de fijación química, y no están presentes en las células que no han sido químicamentemente fijadas.[1][6][7] A mediados del decenio de 1980, con los avances en criogenia, y en general, la sustitución de los métodos de microscopía electrónica, se llegó a la conclusión de que los mesosomas no existen en las células vivas.[8][9][10] Sin embargo, algunos investigadores siguen argumentando que las pruebas no son concluyentes y que los mesosomas podrían no ser malformaciones en todos los casos.[11][12]

Recientemente, pliegues de membrana similares se han observado en las bacterias que han estado expuestas a algunas clases de antibióticos[13] y péptidos antibacterianos (defensinas).[14] La aparición de estas estructuras similares a mesosomas pueden ser el resultado de daños en la membrana plasmática o en la pared celular producidas por estas sustancias químicas.[15]

La historia de la propuesta y la posterior refutación de la hipótesis de los mesosomas es interesante desde el punto de vista de la filosofía de la ciencia como ejemplo de cómo una idea científica puede ser aceptada y después rechazada, y de cómo la comunidad científica lleva a cabo este proceso de prueba.[16][17][18]

Referencias
  1. Silva MT, Sousa JC, Polónia JJ, Macedo MA, Parente AM (1976). «Bacterial mesosomes. Real structures or artifacts?». Biochim. Biophys. Acta 443 (1): 92-105. PMID 821538. doi:10.1016/0005-2736(76)90493-4.
  2. Chapman, George B., and Hillier, James (1953). «Electron microscopy of ultra-thin sections of bacteria I. Cellular division in Bacillus cereus». J. Bacteriol.: 362-373.
  3. Robertson, J.D. (1959). «The ultra structure of cell membranes and their derivatives, Biochem». Soc. Syrup: 3.
  4. Suganuma A (1966). «Studies on the fine structure of Staphylococcus aureus». J Electron Microsc (Tokyo) 15 (4): 257-61. PMID 5984369.
  5. Pontefract RD, Bergeron G, Thatcher FS (1969). «Mesosomes in Escherichia coli». J. Bacteriol. 97 (1): 367-75. PMID 4884819. doi:10.1002/path.1710970223.
  6. Ebersold HR, Cordier JL, Lüthy P (1981). «Bacterial mesosomes: method dependent artifacts». Arch. Microbiol. 130 (1): 19-22. PMID 6796029. doi:10.1007/BF00527066.
  7. Higgins ML, Tsien HC, Daneo-Moore L (1976). «Organization of mesosomes in fixed and unfixed cells». J. Bacteriol. 127 (3): 1519-23. PMID 821934.
  8. Ryter A (1988). «Contribution of new cryomethods to a better knowledge of bacterial anatomy». Ann. Inst. Pasteur Microbiol. 139 (1): 33-44. PMID 3289587. doi:10.1016/0769-2609(88)90095-6.
  9. Nanninga N, Brakenhoff GJ, Meijer M, Woldringh CL (1984). «Bacterial anatomy in retrospect and prospect». Antonie Van Leeuwenhoek 50 (5-6): 433-60. PMID 6442119. doi:10.1007/BF02386219.
  10. Dubochet J, McDowall AW, Menge B, Schmid EN, Lickfeld KG (1983). «Electron microscopy of frozen-hydrated bacteria». J. Bacteriol. 155 (1): 381-90. PMID 6408064.
  11. John F. Stolz (1991) "Structure of Phototrophic Prokaryotes" CRC Press ISBN 0-8493-4814-5
  12. Murata, K.; Kawai, S.; Mikami, B.; Hashimoto, W. (2008). «Superchannel of Bacteria: Biological Significance and New Horizons». Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 72: 801080710. doi:10.1271/bbb.70635. Consultado el 6 de marzo de 2008.
  13. Santhana Raj L, Hing HL, Baharudin O, et al (2007). «Mesosomes are a definite event in antibiotic-treated Staphylococcus aureus ATCC 25923». Trop Biomed 24 (1): 105-9. PMID 17568383.
  14. Friedrich CL, Moyles D, Beveridge TJ, Hancock RE (2000). «Antibacterial action of structurally diverse cationic peptides on gram-positive bacteria». Antimicrob. Agents Chemother. 44 (8): 2086-92. PMID 10898680. doi:10.1128/AAC.44.8.2086-2092.2000.
  15. Balkwill DL, Stevens SE (1980). «Effects of penicillin G on mesosome-like structures in Agmenellum quadruplicatum». Antimicrob. Agents Chemother. 17 (3): 506-9. PMID 6775592. doi:10.1128/AAC.
  16. Culp, S. (1994). «Defending Robustness: The Bacterial Mesosome as a Test Case». PSA: Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association 1994: 46-57. Consultado el 7 de marzo de 2008.
  17. Rasmussen, N. (2001). «Evolving Scientific Epistemologies and the Artifacts of Empirical Philosophy of Science: A Reply Concerning Mesosomes». Biology and Philosophy 16 (5): 627-652. doi:10.1023/A:1012038815107. Consultado el 7 de marzo de 2008.
  18. Allchin, D. (2000). «The Epistemology of Error». Philosophy of Science Association Meetings, Vancouver, November. Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2008. Consultado el 8 de marzo de 2008.

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