Cnidocito


Un cnidocito (también conocido como cnidoblasto o nematocito ) es una célula explosiva que contiene un orgánulo secretor gigante llamado cnidocito (también conocido como cnida ( pl.  Cnidae ) o nematocito ) que puede producir una picadura a otros organismos. La presencia de esta célula define el filo Cnidaria ( corales , anémonas de mar , hidra , medusas , etc.). Los cnidos se utilizan para capturar presas y como defensa contra los depredadores. Un cnidocito dispara una estructura que contiene untoxina dentro del cnidoquiste; esto es responsable de las picaduras de un cnidario.

Cada cnidocito contiene un orgánulo llamado cnida, cnidocyst, nematocyst, ptychocyst o spirocyst. Este orgánulo consiste en una cápsula en forma de bulbo que contiene una estructura de túbulo hueco enrollado adherida a él. Un cnidocito inmaduro se conoce como cnidoblasto o nematoblasto. El lado externo de la célula tiene un disparador parecido a un cabello llamado cnidocil, que es un mecanorreceptor y un quimiorreceptor. Cuando se activa el gatillo, el eje del túbulo del cnidoquiste es expulsado y, en el caso del nematocisto penetrante, el túbulo expulsado con fuerza penetra en el organismo objetivo. Esta descarga tarda unos microsegundos y es capaz de alcanzar aceleraciones de unos 40.000 g . [1] [2]Investigaciones recientes sugieren que el proceso ocurre en tan solo 700 nanosegundos, alcanzando así una aceleración de hasta 5.410.000 g . [3] Después de la penetración, el contenido tóxico del nematocisto se inyecta en el organismo objetivo, lo que permite al cnidario sésil capturar la presa inmovilizada. Recientemente, en dos especies de anémona de mar ( Nematostella vectensis y Anthopleura elegantissima ), se demostró que la proteína Nv1 de la neurotoxina de tipo I se localiza en las células de las glándulas ectodérmicas de los tentáculos, junto a los nematocitos, pero no en ellos. Al encontrarse con una presa de crustáceos, los nematocitos descargan y perforan a la presa, y las células de las glándulas cercanas secretan masivamente Nv1 al medio extracelular, lo que sugiere otro modo de entrada de toxinas.[4]

La cápsula de cnidocitos está hecha de nuevos genes específicos de Cnidaria que combinan dominios proteicos conocidos. Los genes del minicolágeno son uno de los principales componentes estructurales de la cápsula. Son genes muy cortos que contienen la secuencia característica de triple hélice de colágeno, así como dominios de poliprolina y dominios ricos en cisteína. [5]Los trímeros de las proteínas de minicolágeno se ensamblan a través de su dominio terminal rico en cisteína, formando supraestructuras rígidas y altamente organizadas. Los polímeros de minicolágeno 1 Ncol-1 se ensamblan en la capa interna, mientras que la cápsula externa está compuesta de proteínas NOWA (antígeno de la pared externa del nematocisto) polimerizadas. La nematogalectina, el minicolágeno Ncol-15 y la condroitina son proteínas nuevas que se utilizan para construir el eje del túbulo. En la perforación de cnidocitos, la nueva proteína espinalina se usa para hacer que las espinas estén presentes en la base del eje. [6] [7] [8]

La cápsula del cnidocito almacena una gran concentración de iones de calcio , que se liberan de la cápsula al citoplasma del cnidocito cuando se activa el disparador. Esto provoca un gran gradiente de concentración de calcio a través de la membrana plasmática de los cnidocitos. La presión osmótica resultanteprovoca una rápida entrada de agua en la célula. Este aumento en el volumen de agua en el citoplasma obliga al túbulo enrollado de los cnidos a eyectarse rápidamente. Antes de la descarga, el túbulo cnidae enrollado existe dentro de la celda en una condición "de adentro hacia afuera". La contrapresión resultante del influjo de agua en el cnidocito junto con la apertura de la estructura de la punta de la cápsula o el opérculo, desencadena la eversión enérgica del túbulo del cnido, lo que hace que se enderece a medida que sale de la célula con suficiente fuerza para empalar. un organismo de presa.


Micrografía de Nomarski de un nematocisto teñido de rojo rutenio de Aiptasia pallida , la anémona pálida. El tinte rojo tiñe las proteínas del veneno polianiónico que se encuentran dentro de la cápsula de este nematociste parcialmente descargado.
Mecanismo de descarga de un nematocisto.
Nematocistos de Chironex fleckeri (aumento de 400x)