Cnidoblasto

Non confundir con pneumatociste.

Cnidoblasto mostrando no seu interior o seu cnidociste.

Un cnidoblasto, tamén chamado cnidocito ou nematocito é unha célula urticante característica da epiderme dos animais cnidarios (medusas, anemones, corais, hidras), que cando se toca explota liberando veleno contido nun orgánulo secretor xigante chamado cnidociste, cnida ou nematociste. Debe terse presente a diferenza terminolóxica indicada entre a célula completa e o orgánulo que se dispara e segrega e inxecta o veleno. Os cnidocistes que posúen os cnidocitos utilízanse para a captura das presas e a defensa dos depredadores. Malia que estes animais son morfoloxicamente simples, carecen de esqueleto e teñen unha fase sésil, os cnidarios poden depredar peixes e crustáceos. Estas células son as responsables das picaduras que producen as medusas.

Estrutura e función

Os cnidoblastos conteñen un orgánulo chamado cnidociste (que os hai de varios tipos), que xeralmente está constituído por unha cápsula con forma de bulbo que contén unha estrutura tubular oca enroscada. Os filamentos poden ter extremo aberto ou pechado acabado en dardo, en maza, ser uniforme, estar enrolados en espiral compacta, ter espiñas, conter substancias pegañosas, e ter paredes máis ou menos finas. Os cnidocitos inmaturos denomínanse ás veces cnidoblastos, pero nalgunhas obras non se fai esa distinción. O lado orientado ao exterior da célula ten unha especie de pelo chamado cnidocilio, que serve de gatillo para disparar o cnidociste. Cando se activa este gatillo, a estrutura tubular do cinidocisto sae exectada a gran velocidade e no caso dos nematocistes penetrantes, o túbulo penetra no organismo que fixo disparar o mecanismo. Esta descarga non leva máis duns poucos microsegundos, e pode acadar aceleracións dunhas 40.000 g.^[1][2] Investigacións recentes indican que o proceso ocorre en só 700 nanosegundos, e a aceleración chega a 5 410 000 g.^[3] Despois da penetración, o contido tóxico do nematociste inxéctase no organismo obxectivo, o que o paralizará ou matará e isto permitirá que os cnidarios o devoren. O líquido que está dentro do cnidociste contén aminoácidos e outros ácidos, algunhas proteínas, a miúdo con efectos tóxicos, e concentracións altas de péptidos como o ácido poli-gamma-glutámico.

Mecanismo de descarga

Diagrama dun nematocito no que se representa a descarga do seu nematociste.

A cápsula do cnidociste almacena unha gran concentración de ións clacio, que se liberan desde a cápsula ao citoplasma do cnidoblasto cando se activa o gatillo. Isto causa un gran gradiente de concentración de calcio entre o cnidoblasto e a membrana plasmática. A presión osmótica resultante causa un influxo rápido de auga cara ao interior da célula. Isto incrementa o volume de auga no citoplasma, o cal forza que o túbulo enrolado do cnidociste saia exectado rapidamente. Antes da descarga os túbulos enrolados do cnidociste están dentro da célula nun estado invertido (coa parte interna por fóra). A presión por detrás resultante da entrada de auga na célula xunto coa abertura do extremo da cápsula ou opérculo, desencadea a eversión forzada do túbulo do cnidociste, causando que se poña recto á vez que emerxe a toda velocidade con forza dabondo como para cravarse na súa presa.

Outras hipóteses consideran que o ácido gamma-poliglutámico e un gradiente protónico a través da membrana do cisto teñen un importante papel no mecanismo de disparo.^[4]

Detección de presas

Como os cnidoblastos son células dun só uso, e isto supón un custo de enerxía grande, para regular a súa descarga, os cnidoblastos están conectados como "baterías", que constan de varios tipos de cnidoblastos conectados a células de soporte e neuronas. As células de soporte conteñen quimiosensores, os cales, xunto co mecanorreceptor do cnidoblasto (o cnidocilio), só permiten que unha correcta combinación de estímulos cause a descarga, como unha presa nadando, e os compostos químicos da cutícula das presas ou tecidos cutáneos. Isto impide que os cnidarios se piquen a si mesmos aínda que os cnidocistes desprendidos poden ser inducidos a dispararse independentemente.

Tipos de cnidocistes

Existen uns 30 tipos que se poden subdividir en 50 ou 60 subtipos morfolóxicos de cnidocistes nos cnidarios, que son importantes na sistemática destes animais. Porén, non hai un sistema uniforme de clasificación dos cnidocistes universalmente admitida. Algúns grupos de cnidarios teñen á vez varios tipos de cnidocistes; por exemplo, as Hydra de auga doce teñen catro tipos de cnidocistes. O conxunto de células urticantes dunha especie e a súa distribución no corpo denomínase cnidoma.

Unha forma de clasificar os cnidocistes é polo seu modo de funcionamento. Uns crávanse na presa, outros péganse a ela e outros envólvense arredor da presa. Hai, pois, tres grupos:

1. Penetrantes: teñen unha estrutura con forma de arpón usada para penetrar, e denomínanse nematocistes.
2. Glutinantes: teñen unha superficie pegañosa utilizada para adherirse ás presas, e denomínanse pticocistes e encóntranse en anemones que se enterran (en tubos), do grupo dos Ceriantarios, e axudan a crear o tubo no que vive o animal. Non serven para a defensa. O tubo do cnidociste non é espiral senón que está pregado en zigzag.
3. Envolventes: teñen unha especie de cordón con forma de lazo que se dispara para envolver a presa enroscándose ao seu arredor, e denomínanse espirocistes. A parede da cápsula é delgada, a diferenza dos nematocistes. O túbulo do cnidociste enrólase como un resorte helicoidal e con pugas, e non teñen cnidocilios como mecanismos de activación.

O nematociste é o tipo máis estudado e coñecido, polo que nun sentido amplo o termo se usa moitas veces como sinónimo de cnidociste. Nun sentido máis restrinxido, os nematocistes son un dos tres tipos de cnidocistes, xunto cos pticocistos e espirocistos.

Toxicidade dos nematocistes

Os cnidocistes son armas moi eficientes. Demostrouse en experimentos que un só cnidociste é suficiente para paralizar un artrópodo pequeno (larva de Drosophila). Os cnidoblastos máis perigosos (para os humanos, polo menos) téñenos as cubomedusas.^[5][6][7] Un membro deste grupo, a avespa de mar Chironex fleckeri considérase "o animal mariño máis velenoso coñecido", segundo o Instituto Australiano de Ciencias Mariñas. Pode causar unha gran dor nos humanos, e pode provocar en ocasións a morte. Outros cnidarios, como a medusa Cyanea capillata ou o hidrozoo Physalia physalis (carabela portuguesa) poden tamén causar unha gran dor e ás veces son mortais. Por outra parte, as anemones de mar gregarias son uns dos cnidarios que teñen unha picadura máis leve, quizais debido á incapacidade dos seus cnidocistes de penetrar na pel, creando unha sensación similar á de tocar candeas pegañosas. Ademais de para alimentarse e defenderse, as anemones de mar e as colonias de coral usan os cnidocistes dos seus cnidoblastos para picarse unhas a outras e defender o seu territorio ou gañar espazo.^[8]

O veleno de animais como os cnidarios, escorpións e arañas é específico de especie. Ademais, substancias que son debilmente tóxicas para os humanos poden ser moi tóxicas para as pequenas presas naturais dalgúns cnidarios ou para os depredadores que os queren comer a eles. Esta especificidade foi utilizada para crear novas medicinas e bioinsecticidas.

Certos tipos de nudibranquios (moluscos) como os aeólidos, conservan os cnidocistes das presas que dixiren (hidrozoos). Estes cnidocistes denomínanse cleptocnidas, e despois de pasaren polo seu apareto dixestivo, almacénanos no extremo dos seus cerata dorsais.

Notas

1. Holstein T., Tardent P. (1984). "An ultrahigh-speed analysis of exocytosis: nematocyst discharge". Science 223 (4638): 830–833. PMID 6695186. doi:10.1126/science.6695186. 
2. Kass-Simon G., Scappaticci A. A. Jr (2002). "The behavioral and developmental physiology of nematocysts" (PDF). Canadian Journal of Zoology 80: 1772–1794. doi:10.1139/Z02-135. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 09 de agosto de 2017. Consultado o 2012-10-25. 
3. Nüchter Timm, Benoit Martin, Engel Ulrike, Özbek Suat, Holstein Thomas W. (2006). "Nanosecond-scale kinetics of nematocyst discharge". Current Biology 16 (9): R316–R318. doi:10.1016/j.cub.2006.03.089. Consultado o 2012-10-25. 
4. S. Berking, K. Herrmann: Formation and discharge of nematocysts is controlled by a proton gradient across the cyst membrane. Helgol. Mar. Res. 60(2006)180-188 (PDF Arquivado 04 de marzo de 2016 en Wayback Machine.)
5. Tibballs J (December 2006). "Australian venomous jellyfish, envenomation syndromes, toxins and therapy". Toxicon 48 (7): 830–59. PMID 16928389. doi:10.1016/j.toxicon.2006.07.020. 
6. Brinkman D, Burnell J (November 2007). "Identification, cloning and sequencing of two major venom proteins from the box jellyfish, Chironex fleckeri". Toxicon 50 (6): 850–60. PMID 17688901. doi:10.1016/j.toxicon.2007.06.016. 
7. Brinkman D, Burnell J (April 2008). "Partial purification of cytolytic venom proteins from the box jellyfish, Chironex fleckeri". Toxicon 51 (5): 853–63. PMID 18243272. doi:10.1016/j.toxicon.2007.12.017. 
8. http://www.youtube.com/watch?v=WQEiYWGitKs

Véxase tamén

Outros artigos

• Cnidosaco, o saco no que os moluscos nudibranquios aeólidos almacenan os cnidoblastos que tomaron das especies de cnidarios que capturaron.

Ligazóns externas

• Dangerous marine animals of Northern Australia: the Sea Wasp Australian Institute of Marine Science; os perigos das medusas
• Filmación dun nematocito disparándose
• Wrobel, Dave. "Nematocysts". JelliesZone. Arquivado dende o orixinal o 30 de marzo de 2010. Consultado o 10 de xaneiro de 2015.