b'\n_START_ARTICLE_\nQuimiotaxis\n_START_PARAGRAPH_\nEl quimiotaxismo es un tipo de fen\xc3\xb3meno en el cual las bacterias y otras c\xc3\xa9lulas de organismos uni o pluricelulares dirigen sus movimientos de acuerdo con la concentraci\xc3\xb3n de ciertas sustancias qu\xc3\xadmicas en su medio ambiente._NEWLINE_La quimiotaxis permite a las bacterias encontrar alimento, nadando hacia la mayor concentraci\xc3\xb3n de mol\xc3\xa9culas alimentarias, como la glucosa, o alejarse de venenos como el fenol. En los organismos multicelulares es fundamental tanto en las fases tempranas del desarrollo (por ejemplo en el movimiento de los espermatozoides hacia el \xc3\xb3vulo) como en las fases m\xc3\xa1s tard\xc3\xadas como la migraci\xc3\xb3n de neuronas o linfocitos; as\xc3\xad como tambi\xc3\xa9n para las funciones normales._NEWLINE_Como ejemplos de quimiotaxismo se encuentran la respuesta de los leucocitos a las heridas, y la acci\xc3\xb3n que ejercen las feromonas sobre animales de sexos opuestos de una misma especie. La quimiotaxis se denomina positiva si el movimiento es en direcci\xc3\xb3n hacia la mayor concentraci\xc3\xb3n de la sustancia qu\xc3\xadmica en cuesti\xc3\xb3n y negativa si es en direcci\xc3\xb3n opuesta._NEWLINE_Se ha reconocido que los mecanismos que permiten la quimiotaxis en animales pueden ser destruidos durante las met\xc3\xa1stasis del c\xc3\xa1ncer.\n_START_SECTION_\nHistoria de la investigaci\xc3\xb3n de la quimiotaxis\n_START_PARAGRAPH_\nAunque la migraci\xc3\xb3n celular fue detectada desde los primeros d\xc3\xadas del desarrollo del microscopio (Lee Wenhack) la primera descripci\xc3\xb3n erudita de quimiotaxis fue hecha por primera vez por T.W. Ergelmann (1881) y W.F. Pjeffer. (1884) en bacterias y H.S. Jennings (1906) en ciliados._NEWLINE_El Premio Nobel E. Mechnikov, tambi\xc3\xa9n contribuy\xc3\xb3 al estudio con sus investigaciones de los procesos en los pasos iniciales de la fagocitosis._NEWLINE_La importancia de la quimiotaxis en la biolog\xc3\xada y en la patolog\xc3\xada cl\xc3\xadnica fue ampliamente aceptada en la d\xc3\xa9cada de 1930. Las definiciones m\xc3\xa1s fundamentales asociadas a los fen\xc3\xb3menos fueron tambi\xc3\xa9n redactadas en ese tiempo._NEWLINE_Los aspectos m\xc3\xa1s importantes en el control de calidad de las t\xc3\xa9cnicas para estudiar la quimiotaxis (chemotaxis assays) fueron descritos por H. Harris en los a\xc3\xb1os 1950._NEWLINE_Entre 1960-1970, la revoluci\xc3\xb3n de la biolog\xc3\xada celular y bioqu\xc3\xadmica moderna descubri\xc3\xb3 una serie de nuevas t\xc3\xa9cnicas que hicieron posible investigar las c\xc3\xa9lulas migratorias y las fracciones subcelulares responsables del movimiento de estas._NEWLINE_El trabajo pionero de J. Adler, representa un punto de cambio significativo en la comprensi\xc3\xb3n de todo el proceso de la traducci\xc3\xb3n de se\xc3\xb1ales intracelulares de las bacterias.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_El 3 de noviembre de 2006, el Dr. Dennis Breins de la Universidad de Cambridge fue premiado con la condecoraci\xc3\xb3n del Premio de Ciencias de Microsoft Europea por su trabajo en Quimiotaxis E. Coli.\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nFilogenia y se\xc3\xb1alizaci\xc3\xb3n quimiot\xc3\xa1ctica\n_START_PARAGRAPH_\nLa quimiotaxis es una de las respuestas fisiol\xc3\xb3gicas m\xc3\xa1s b\xc3\xa1sicas de la c\xc3\xa9lula._NEWLINE_El desarrollo del sistema de receptores para la detecci\xc3\xb3n de sustancias, da\xc3\xb1inas y favorables, en el medio ambiente fue lo m\xc3\xa1s esencial para los organismos unicelulares desde las etapas m\xc3\xa1s tempranas de la filogenia._NEWLINE_El an\xc3\xa1lisis comprensivo de la actividad quimiot\xc3\xa1ctica del protozoo Tetrahymena pyriformis y las consecuentes secuencias en la aparici\xc3\xb3n de amino\xc3\xa1cidos en el caldo primario, sugiere que habr\xc3\xada una buena correlaci\xc3\xb3n entre el car\xc3\xa1cter quimiot\xc3\xa1ctico de estas relativamente simples mol\xc3\xa9culas org\xc3\xa1nicas y su desarrollo en la tierra._NEWLINE_De esta manera las primeras mol\xc3\xa9culas sugieren ser altamente quimioatrayentes (p. ejemplo Gly, Glu, Pro), mientras que tarde se encontraron algunos pensaron que son fuertemente quimiorepelentes (p.ej.:  Tyr, Trp, Phe ) a los amino\xc3\xa1cidos.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nConducta\n_START_PARAGRAPH_\nEl movimiento total de la bacteria es el resultado de la alternancia entre las fases de detenci\xc3\xb3n y natatorias. Si alguien observa la bacteria nadando en un entorno uniforme, el movimiento se ve como un paseo arbitrario, con un nado en l\xc3\xadnea recta interrumpido con detenciones arbitrarias que reorientan a la bacteria.  Las bacterias como E. coli son incapaces de elegir la direcci\xc3\xb3n en la cual nadan, y son incapaces de nadar en una l\xc3\xadnea recta por m\xc3\xa1s de algunos segundos, debido a la difusi\xc3\xb3n rotatoria. En otras palabras, las bacterias olvidan la direcci\xc3\xb3n a la cual se dirigen.  Dadas estas limitaciones, es extraordinario que las bacterias puedan dirigir sus movimientos y encontrar lugares favorables de alta concentraci\xc3\xb3n de atrayentes (habitualmente alimentos) y evadir los repelentes  (habitualmente venenos)._NEWLINE_En la presencia de gradientes qu\xc3\xadmicos, la bacteria realiza quimiotaxis o dirige su movilidad arbitraria basada en el gradiente. Si la bacteria siente que su movimiento va en la direcci\xc3\xb3n correcta (hacia el atrayente y lejos del repelente) mantendr\xc3\xa1 su nataci\xc3\xb3n en una l\xc3\xadnea recta por un tiempo m\xc3\xa1s largo antes de detenerse. Si su movimiento va en una mala direcci\xc3\xb3n, se detendr\xc3\xa1 m\xc3\xa1s r\xc3\xa1pido e intentar\xc3\xa1 una nueva direcci\xc3\xb3n al azar (aleatoria). En otras palabras, una bacteria como E. coli usa sus sensibilidad temporal para decidir si la vida est\xc3\xa1 mejorando o empeorando.  De esta manera si encuentra la ubicaci\xc3\xb3n con mayor concentraci\xc3\xb3n de atrayentes (usualmente la fuente) es mejor. Incluso a altas concentraciones es capaz de distinguir hasta las m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1as diferencias en concentraciones (atrayentes/repelentes).  La funci\xc3\xb3n de escapar de los repelentes funciona con la misma eficiencia._NEWLINE_Parece considerable que este movimiento uniforme con prop\xc3\xb3sito, es el resultado de una simple elecci\xc3\xb3n entre dos m\xc3\xa9todos de movimientos aleatorios, llamados detenci\xc3\xb3n y nataci\xc3\xb3n l\xc3\xadnea recta.  De hecho, las respuestas quimiot\xc3\xa1cticas como el olvido de la direcci\xc3\xb3n y la selecci\xc3\xb3n del movimiento, se parecen a las habilidades de tomar decisiones, en las formas superiores de vida, que procesan los datos sensoriales con cerebros._NEWLINE_La naturaleza helical del filamento flagelar individual es cr\xc3\xadtico, para que este movimiento ocurra. As\xc3\xad, como la prote\xc3\xadna que forma el filamento flagelar, el flagelo es similar entre todas las bacterias flageladas. Los vertebrados  parecen tener ventaja en este hecho al poseer un inmunoreceptor (TLR5) desig\xc3\xb1ado para reconocer la prote\xc3\xadna conservada._NEWLINE_As\xc3\xad como hay muchas instancias en la biolog\xc3\xada, hay bacterias que no siguen estas reglas. Muchas bacterias, como es el Vibrio, son monoflageladas y tienen este \xc3\xbanico flagelo en un polo de la c\xc3\xa9lula.  Su m\xc3\xa9todo de quimiotaxis es diferente.  Otros poseen un solo flagelo que se mantiene dentro de la pared de la c\xc3\xa9lula. Esas bacterias se mueven a trav\xc3\xa9s de un rodamiento de toda la c\xc3\xa9lula, lo cual se parece al movimiento del sacacorchos.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nTransducci\xc3\xb3n de la se\xc3\xb1al\n_START_PARAGRAPH_\nLos gradientes qu\xc3\xadmicos son detectados a trav\xc3\xa9s de muchos receptores transmembranales llamados "methyl accepting chemotaxis proteins" (prote\xc3\xadnas quemot\xc3\xa1cticas que aceptan grupos metilo) (MCPs) las cuales var\xc3\xadan en las mol\xc3\xa9culas que ellas detectan. Estos receptores pueden unir atrayentes o repelentes directa o indirectamente a trav\xc3\xa9s de la interacci\xc3\xb3n con prote\xc3\xadnas del espacio periplasmatico.  Las se\xc3\xb1ales de estos receptores son transmitidas a trav\xc3\xa9s de la membrana plasm\xc3\xa1tica hacia el citosol, donde las Che prote\xc3\xadnas son activadas. Las Che prote\xc3\xadnas cambian las frecuencias de avance y giro, y alteran los receptores.\n_START_SECTION_\nRegulaci\xc3\xb3n de los flagelos\n_START_PARAGRAPH_\nLas prote\xc3\xadnas CheW y CheA se unen al receptor. La ausencia de atrayentes causa una auto fosforilaci\xc3\xb3n en la histidinaquinasa, CheA, a trav\xc3\xa9s del \xc3\xbanico residuo de histidina altamente conservado. CheA, a la vez transfiere grupos forforilados para conservar residuos de aspartato en respuesta de los reguladores CheB y CheY [nota: CheA es una histidinaquinasa y no transfiere activamente grupos forforilados. La respuesta reguladora de CheB, toma el grupo fosforilado de CheA].  Este mecanismo de traducci\xc3\xb3n de se\xc3\xb1al se llama \xe2\x80\x9cTwo Component System\xe2\x80\x9d (Sistema de dos componentes) y es la forma com\xc3\xban de la traducci\xc3\xb3n de se\xc3\xb1al en las bacterias. CheY induce la detenci\xc3\xb3n del movimiento a trav\xc3\xa9s de la interacci\xc3\xb3n con la prote\xc3\xadna flagelar-interruptora prote\xc3\xadna FliM, induciendo un cambio en el sentido de la rotaci\xc3\xb3n del flagelo, desde el sentido contrario a las agujas del reloj hacia el sentido de las agujas del reloj.  El cambio del estado de la rotaci\xc3\xb3n de un solo flagelo es capaz de interrumpir el haz completo bulto y causar una vibraci\xc3\xb3n.\n_START_SECTION_\nRegulaci\xc3\xb3n de receptores\n_START_PARAGRAPH_\nCheB, una vez activado por CheA, act\xc3\xbaa como una metilesterasa, removiendo grupos metilo desde los residuos de glutamato en el lado citos\xc3\xb3lico (intracelular) del receptor.  Esto trabaja en forma antagonista con la CheR, una metiltransferasa que adjunta residuos de metilo a los mismos residuos de glutamato.  Mientras m\xc3\xa1s residuos metilo se unen al receptor, mas aumenta la sensibilidad del receptor.  _NEWLINE_Una vez se detecta presencia de atrayente, se inhibe la autofosforilaci\xc3\xb3n de CheA, y por tanto de CheB, por lo que se induce una desmetilaci\xc3\xb3n del receptor. Del mismo modo, la regulaci\xc3\xb3n por retroalimentaci\xc3\xb3n (feedback) ajusta la metilaci\xc3\xb3n continuamente a los niveles ambientales, manteniendo sensibilidad para los m\xc3\xa1s leves cambios del medio ambiente, incluso con concentraciones qu\xc3\xadmicas restantes extremadamente bajas.  Esta regulaci\xc3\xb3n permite a la bacteria, recordar las concentraciones qu\xc3\xadmicas desde el pasado reciente y compararlas con aquellas que corrientemente experimenta (es decir, compara la presencia de se\xc3\xb1ales extracelulares con la presencia de las mismas momentos antes, la cual es recordada por el nivel de metilaci\xc3\xb3n). Este \xe2\x80\x9cconocimiento\xe2\x80\x9d le da la posibilidad de hacer el viaje contra o a favor del gradiente. No obstante, el sistema de metilaci\xc3\xb3n s\xc3\xb3lo no puede explicar la amplia gama de sensibilidad que las bacterias poseen hacia los gradientes qu\xc3\xadmicos.  Mecanismos reguladores adicionales, como la agrupaci\xc3\xb3n de receptores y la interacci\xc3\xb3n receptor-receptor tambi\xc3\xa9n modulan la v\xc3\xada de se\xc3\xb1alizaci\xc3\xb3n\n_START_SECTION_\nQuimiotaxis eucariota\n_START_PARAGRAPH_\nEl mecanismo, a trav\xc3\xa9s del cual, las c\xc3\xa9lulas eucariotas realizan la quimiotaxis es diferente al de las bacterias. Sin embargo, la sensibilidad de los gradientes qu\xc3\xadmicos sigue siendo un paso crucial en el proceso. El tama\xc3\xb1o de las c\xc3\xa9lulas eucariota,s les da la posibilidad de detectar f\xc3\xa1cilmente el gradiente, lo cual resulta en una distribuci\xc3\xb3n de receptores din\xc3\xa1mica y polarizada. La inducci\xc3\xb3n de esos receptores a trav\xc3\xa9s de quimioatrayentes y quimiorepelentes resulta en una migraci\xc3\xb3n para alejarse o acercarse a las sustancias quimiotacticas. _NEWLINE_Los niveles de receptores, las v\xc3\xadas de las se\xc3\xb1alizaci\xc3\xb3n intracelular y los mecanismos efectores, todos representan componentes t\xc3\xadpicos de los eucariotas. En las c\xc3\xa9lulas eucariotas unicelulares los movimientos ameboides y los cilios o los flagelos eucari\xc3\xb3ticos son los principales efectores (p.ej.: Amoeba o Tetrahymena)._NEWLINE_ _NEWLINE_Algunas c\xc3\xa9lulas eucariotas de vertebrados superiores, como las c\xc3\xa9lulas inmunes, tambi\xc3\xa9n se mueven adonde se necesitan. Adem\xc3\xa1s de las c\xc3\xa9lulas inmunes competentes como granulocitos, monolitos y linfocitos, se  encuentra un grupo grande de c\xc3\xa9lulas, consideradas propias y fijas de los tejidos, que tambi\xc3\xa9n son m\xc3\xb3viles en condiciones fisiol\xc3\xb3gicas, (p.ej.: mastocitos, fibroblastos, c\xc3\xa9lulas endoteliales, microgl\xc3\xada). En condiciones patol\xc3\xb3gicas, como en un tumor de c\xc3\xa9lulas cancer\xc3\xadgenas o su met\xc3\xa1stasis, el tactismo determina el movimiento celular. _NEWLINE_La quimiotaxis tiene un significado tanto en las fases tempranas de la embriogenesis como en el desarrollo de capas germinales que es dirigido por los gradientes de mol\xc3\xa9culas de se\xc3\xb1al.\n_START_SECTION_\nMotilidad\n_START_PARAGRAPH_\nEl mecanismo del movimiento f\xc3\xadsico a trav\xc3\xa9s del cual se moviliza la c\xc3\xa9lula eucariota, no est\xc3\xa1 claro. Aparentemente los mecanismos por los cuales los gradientes externos quimiot\xc3\xa1cticos son detectados y convertidos al gradiente PIP3 intracelular, cuyo resultado del gradiente es la activaci\xc3\xb3n de la v\xc3\xada de se\xc3\xb1alizaci\xc3\xb3n, culminar\xc3\xada en una polimerizaci\xc3\xb3n de las actinas de filamentos.  El crecimiento distal del final del filamento de actina desarrolla conexiones con la superficie interna de la membrana plasm\xc3\xa1tica, a trav\xc3\xa9s de diferentes tipos de p\xc3\xa9ptidos dando resultado a una formaci\xc3\xb3n de pseud\xc3\xb3podos. Los  cilios de las c\xc3\xa9lulas eucariotas tambi\xc3\xa9n pueden dar como resultado la quimiotaxis, aun cuando en este caso es principalmente una inducci\xc3\xb3n del sistema microtubular del cuerpo basal dependiente de Ca2+ y del rompimiento microtubular de los cilios 9x2+2._NEWLINE_El golpe orquestado de cientos de cilias es sincronizado por un sistema submembranoso construido entre los cuerpos basales. Los detalles de la v\xc3\xada de se\xc3\xb1alizaci\xc3\xb3n a\xc3\xban no est\xc3\xa1n totalmente aclarados.\n_START_SECTION_\nReceptores\n_START_PARAGRAPH_\nLa mayor\xc3\xada de las c\xc3\xa9lulas eucariotas detectan los est\xc3\xadmulos quimiot\xc3\xa1cticos a trav\xc3\xa9s de receptores con siete dominios transmembranales acoplados a prote\xc3\xadnas G heterotrim\xc3\xa9ricas. Esta clase de receptores es grande, representan una parte significativa del genoma. Algunos miembros de esta super familia de genes, son usados en la visi\xc3\xb3n tanto como en el olfato (rodopsina y odor\xc3\xadferos respectivamente). Las principales clases de receptores quimiot\xc3\xa1cticos profesionales se disparan por los formil p\xc3\xa9ptidos, los llamados "formil peptid receptors" (FPR), las quimioquinas o receptores de quimioquinas (CCR o CXCR) y leucotrienos, receptores de leucotrienos (BLT). Sin embargo, la inducci\xc3\xb3n de un amplio conjunto de receptores de membrana (p.ej.: amino\xc3\xa1cidos, insulina, p\xc3\xa9ptidos vasoactivos), tambi\xc3\xa9n producen la migraci\xc3\xb3n de la c\xc3\xa9lula.\n_START_SECTION_\nSelecci\xc3\xb3n quimiot\xc3\xa1ctica\n_START_PARAGRAPH_\nAunque algunos receptores quimiotacticos se expresan en la superficie de la membrana con caracter\xc3\xadsticas de largo plazo que est\xc3\xa1n gen\xc3\xa9ticamente determinadas, otros tienen una din\xc3\xa1mica a corto plazo, ya que se unen al ligando, que permite la posibilidad de selecci\xc3\xb3n de c\xc3\xa9lulas receptoras quimiotacticas con un ensayo simple de quimiotaxis. A trav\xc3\xa9s de la selecci\xc3\xb3n quimiot\xc3\xa1ctica podemos determinar tambi\xc3\xa9n, si una mol\xc3\xa9cula indeterminada (no caracterizada) act\xc3\xbaa v\xc3\xada camino de larga o corta duraci\xc3\xb3n. El t\xc3\xa9rmino selecci\xc3\xb3n quimiot\xc3\xa1ctica es tambi\xc3\xa9n usado para designar la t\xc3\xa9cnica la cual separa a las c\xc3\xa9lulas eucariotas o procariotas de acuerdo a sus ligandos electores quimiot\xc3\xa1cticos responsables del movimiento.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nRangos quimiotacticos efectivos (quimiotactic range fitting CRF)\n_START_PARAGRAPH_\nLa respuesta quimiotactica generada por la interacci\xc3\xb3n ligando receptor se distingue generalmente por unas concentraciones \xc3\xb3ptimas efectivas de ligandos. Sin embargo la correlaci\xc3\xb3n de la amplitud y radio provocada por las c\xc3\xa9lulas que responden comparadas con el n\xc3\xbamero total, es tambi\xc3\xa9n caracter\xc3\xadstico de las se\xc3\xb1ales quimiotacticas. Las investigaciones de las familias de ligandos (ejemplo amino\xc3\xa1cidos y oligopeptidos) prueban que los rangos efectivos (amplitudes; n\xc3\xbameros de c\xc3\xa9lulas objetos) y las actividades quimiotacticas dependen de rangos efectivos: la fracci\xc3\xb3n de quimioatrayentes acompa\xc3\xb1ado por rangos amplios, mientras que el car\xc3\xa1cter quimiorepelente se caracteriza por rangos estrechos de ligandos.'