Siguiendo el rastro del limo
Este descubrimiento podría impulsar el desarrollo de adhesivos respetuosos con el medio ambiente, recubrimientos funcionales y materiales médicos.
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Los caracoles pueden ajustar la composición química de su mucosidad para que sea líquida, sólida o pegajosa, según sea necesario. Los caracoles se muestran especialmente activos tras un chaparrón. Incluso en el Campus Max Planck de Potsdam-Golm, los caracoles comunes rayados (Cepaea nemoralis) dejan tras de sí sus brillantes rastros de mucosidad. Los investigadores del departamento de «Biomateriales» reconocieron este muco como un material natural prometedor. Esto se debe a que el caracol no produce un único tipo de muco, sino que puede variarlo según sus necesidades para que resulte líquido, sólido, pegajoso o resbaladizo.
En colaboración con el Instituto Max Planck de Bioquímica, el moco de caracol se convirtió así en objeto de un análisis desde el punto de vista de la ciencia de los materiales: ¿cómo consigue el caracol producir propiedades materiales completamente diferentes utilizando los mismos componentes básicos? Los investigadores ofrecen la respuesta en un estudio que acaba de publicarse en la revista *Science*. En él, demuestran por primera vez y con detalle las «recetas» bioquímicas que utiliza el caracol rayado para adaptar su mucosidad específicamente a diferentes tareas.
«El moco del caracol puede parecer anodino a primera vista, pero es un material increíblemente versátil», afirma la Dra. Franziska Jehle, autora correspondiente del estudio. «El hecho de que el caracol pueda modificar específicamente las propiedades de su moco utilizando los mismos componentes básicos es lo que lo hace tan fascinante para la investigación».
Los componentes básicos del moco del caracol
Para comprender cómo la naturaleza produce esta diversidad de materiales, los investigadores analizaron cinco tipos diferentes de mucosidad. Examinaron la mucosidad que permite la locomoción, actúa como un potente adhesivo en las superficies, protege al animal de la deshidratación, sella la concha durante períodos prolongados de reposo y sirve como mecanismo de defensa.
Descubrieron que el caracol utiliza sistemáticamente los mismos componentes para los distintos tipos de mucosidad, mezclándolos en proporciones variables. Los componentes químicos son proteínas —principalmente colágeno— y calcio.
Los investigadores se sorprendieron al identificar el colágeno VI como un componente clave del moco. Esto se debe a que esta proteína es conocida principalmente por su función estructural en la piel, los huesos y las articulaciones humanas. Junto con el carbonato cálcico desordenado —que el caracol almacena en su tejido glandular y libera junto con el moco según sea necesario—, la proporción de colágeno VI desempeña un papel decisivo en el control de las propiedades de los distintos tipos de moco. Al parecer, el caracol utiliza la cantidad total de proteínas y la proporción de colágeno VI para modificar la densidad de la red proteica del moco. Esto tiene un efecto directo sobre las propiedades mecánicas: cuanto más densa es la red proteica, más resistente es el moco. El calcio, en su forma iónica, sirve bien para reticular el moco, bien, en forma de calcita, para reforzar el material.
Aprender de la naturaleza
«Los hallazgos de este estudio van mucho más allá de la biología del caracol», afirma el profesor Peter Fratzl, coautor del estudio y director del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces. «Los materiales naturales logran una enorme variedad de funciones con tan solo unos pocos componentes básicos. Comprender los principios que subyacen a esto reviste una gran importancia para el desarrollo de materiales sostenibles».
Siguiendo el modelo del moco del caracol, por ejemplo, podría ser posible producir adhesivos respetuosos con el medio ambiente, recubrimientos funcionales y materiales para aplicaciones médicas.
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