Los seres humanos podemos estar más alineados con el universo de lo que nos damos cuenta ya que estrellas de neutrones y el citoplasma muestra estructuras similares de forma superpuesta  

Buenos Aires-(Nomyc)-En 2014 en físico de la materia condensada de la UC Santa Bárbara Greg Huber y sus colegas exploraron la biofísica con formas de hélices que conectan pilas de hojas uniformemente espaciadas, en un organelo celular llamado “reticulo endoplásmico”.

Huber pensó que estos “garajes” eran únicos para la materia blanda como es el caso  del interior de las células, hasta que se encontró con el trabajo del físico nuclear Charles Horowitz en la Universidad de Indiana quien,  mediante simulaciones por computadora, encontraron las mismas formas en la corteza de las estrellas de neutrones.

“Llamé a Chuk y le pregunté si él era consciente de que habíamos visto estas estructuras en las células y había elaborado un modelo para ellas”, comentó Huber, subdirector del Instituto Kavli para Física Teórica (KITP) de la Universidad de California (UCSB).

“Fue una noticia para él y me di cuenta de que podría haber una interacción fructífera” explica Huber.

Esta colaboración, cuyo resultado se publicó en “Physical Review C” exploró la relación entre dos modelos muy diferentes de la materia.

Huber y sus colegas los llamaron “rampas de Terasaki” en honor a su descubridor, Mark Teresaki, biólogo celular en la Universidad de Cennecticut.

Los físicos nucleares tienen una terminología apta para toda la clase de formas que ven en sus simulaciones por computadora de alto rendimiento de estrellas de neutrones: pasta nuclear.

Estos términos incluyen tubos o espaguetis y hojas paralelas o lasagñas, conectadas por formas helicoidales que se parecen a las rampas de Teresaki.

“Ellos ven una variedad de formas que vemos en las células” explicó Huber.

“Nosotros vemos una red tubular, vemos hojas paralelas, vemos láminas conectadas entre si a través de efectos topológicos que llamamos rampas de Teresaki, asique los paralelos son bastante profundos” agrega el investigador.

Sin embargo, se pueden encontrar diferencias en la física subyacente ya que de manera típica, la materia se caracteriza por su fase, que depende de variables termodinámicas que son volumen o densidad y la temperatura y otros factores difieren mucho en el nivel nuclear y en un contexto extra celular.

“Para las estrellas de neutrones, la fuerza nuclear y la electromagnética crean lo que es sobre todo un problema cuántico-mecánico” explicó Huber.

“En el interior de las células, las fuerzas que unen membranas son entrópicas sobre todo y tienen que ver con la minimización de la energía total libre del sistema” agrega Huber, quien agrega que “a primera vista, estas no podrían ser más diferentes”.

“Otra diferencia es la escala, ya que en el caso nuclear, las estructuras se basan en nucleones tales como protones y neutrones y estos bloques de construcción se miden usando femtometros” continúa el especialista.

“Para las membranas intracelulares, la escala de la longitud es nanometros y la proporción entre los dos es un factor de un millón, aunque sin embargo estos dos regímenes muy diferentes hacen las mismas formas” agrega Huber.

“Esto significa que hay algo profundo que no entendemos acerca de cómo modelar e sistema nuclear” explica Huber.

“Cuando tienen una densa colección de protones y neutrones como ocurre en la superficie de una estrella de neutrones,  la gran fuerza nuclear y las fuerzas electromagnéticas conspiran para darle  fases a la materia que no se podría predecir si se termina de observar esas fuerzas operando en pequeñas colecciones de neutrones y protones” concluye en investigador.                                                                               Nomyc-7-11-16