M’agraden molt els musclos, sobretot els que no són gaire molsuts, com ara els musclos de roca, petits i gustosos. Els musclos són una font important de proteïnes i molt rics en oligoelements difícils d’obtenir en altres aliments en concentracions suficients, com ara el ferro, el seleni, el iode o el fòsfor. Ara bé, jo he estat educada en la idea que les closques dels musclos han de quedar molt netes abans de cuinar-los, i a més d’extreure’ls els barretets, se’ls ha d’arrencar el bissus, el material filós que els musclos secreten i els permet adherir-se a les roques, ja que als musclos els agrada viure entre mar i cel, allí on piquen les ones contra les roques. El bissus dels musclos de roca és fort i rugós i és particularment difícil d’arrencar. He descobert que hi ha uns musclos més petits, que procedeixen de l’Atlàntic, anomenats musclos de dàtil o bouchot, que tenen una carn fina i deliciosa, una closca molt més neta i el seu fil de bissus s’arrenca amb molta facilitat.

No sé si us heu preguntat mai quines característiques ha de tenir el bissus, aquest material filós i resistent que permet als musclos aguantar forces molt potents de les onades, sense desenganxar el musclo de la roca. Fins ara, s’han estudiat les característiques químiques d’aquest material orgànic adherent, ja que és molt resistent a la humitat i és capaç d’enganxar sobre una roca submergida sota l’aigua. Però també és molt interessant entendre què passa a l’altre extrem dels fils, entre el cos del musclo i els fils, pel fet que se sap que sota determinats estímuls, els musclos poden alliberar-se del bissus, expulsant-lo, cosa que els permet deixar de ser sèssils (immòbils i enganxats a una superfície) per tornar a ser mòbils, canviant de localització i allunyant-se de depredadors, per tornar a secretar un nou bissus en qüestió d’hores. És a dir, tenim un material secretat per un organisme viu que tant el pot mantenir adherit aguantant forces molt potents, com ser alliberat ràpidament i a voluntat, sense causar cap dany a l’organisme. No hi ha pas tants casos coneguts. Un altre exemple interessant és com alguns llangardaixos són capaços de desprendre’s de la cua quan se senten amenaçats (a aquest fenomen d’autoamputació se l’anomena autotomia), encara que en l’autotomia, es tracta del despreniment d’una part del cos que estava plenament connectada i funcional, i indistingible, a priori, de la resta de l’organisme. La similitud entre aquests dos fenòmens de connexió i despreniment sense danys a l’organisme, i el que interessa actualment a molts investigadors són les característiques morfològiques i bioquímiques que han de tenir aquests teixits i materials, i descobrir com ha de ser la seva biointerfície connectiva (que no es basa en enllaços químics) perquè sigui factible aquest dinamisme, depenent de la situació i el context de l’individu. Particularment, és interessant per extrapolar-ho en altres situacions en què es necessita una connectivitat dinàmica i biocompatible entre teixits orgànics i tous amb implants sintètics, que són més rígids.

Aquest tipus de biointerfícies dinàmiques poden tenir una gran aplicabilitat en la medicina regenerativa del futur, per fer implants coclears, implants al cervell o en altres òrgans de forma molt més orgànica i funcional

Pel que fa al bissus dels musclos, el material, de naturalesa proteica similar a la col·làgena, és secretat per un òrgan anomenat glàndula del bissus o generador, i ho fa amb diferents punts d’ancoratge o arrels que generen fils prims que després s’ajunten per a fer una mena de “soga”, més resistent. El generador té moltes làmines extremadament fines (lamel·les) fins a 40, de material extracel·lular tipus col·làgena, fent una espècie de milfulls ondulat. Aquest material laminar és el farcit del milfulls, mentre que la matriu intercalada és el teixit secretor, que sembla un raspall vellutat, ja que està totalment recobert de cilis. Els cilis serien les pues d’aquest raspall microscòpic i en aquest cas, són mòbils, es poden moure, com ho fan els cilis del nostre epiteli pulmonar, permetent que el moc surti i circuli. En aquest cas, el material de les lamel·les es va ajuntant i formant finalment els fils del bissus, però els cilis incrementen moltíssim la superfície de contacte i encara que són microscòpics, col·lectivament poden adherir o també poden empènyer quan són mòbils. Mireu la imatge que us adjunto en què es veu més clar.

(Figura adaptada de Sivasundarampillai et al. Science 382, 829–834, 2023)
En aquest dibuix està representada  la glàndula del bissus del musclo (dalt a l’esquerra) i en successives amplificacions es veuen les arrels del bissus, que formen làmines (lamel·les). Les cèl·lules secretores estan cobertes de cilis (com les pues d’un raspall). Quan hi ha dopamina, els cilis no es mouen, i el bissus està adherit, mentre que quan hi ha serotonina, els cilis bateguen i es desenganxen, provocant l’expulsió del bissus (Figura adaptada de Sivasundarampillai et al. Science 382, 829–834, 2023)

 

Així, doncs, les làmines i fils del bissus s’enganxen als cilis, i el fregament d’aquest material amb tanta superfície ciliar fa que hi hagi una gran capacitat d’adherència i puguin aguantar la força de les onades (en tempesta poden arribar fins a velocitats de 30 metres per segon), ja que la pressió exercida per la força de tensió dels fils queda molt repartida. Ara bé, què passa si els cilis comencen a moure’s coordinadament? Quan els cilis bateguen, es desenganxen del material de les làmines i, per tant, de les arrels dels fils que, com a conseqüència, queden totalment desenganxats sense danyar l’organisme. Aquesta expulsió dels fils del bissus a nivell microscòpic, a macroescala implica que els musclos deixen de ser sèssils i es poden moure i canviar de localització!

I ara em podeu preguntar, qui regula si els cilis estan quiets o en moviment? Els investigadors han determinat que les cèl·lules ciliades de la glàndula del bissus responen a dos neurotransmissors, la dopamina i la serotonina, produïdes pel seu sistema nerviós. Quan hi ha dopamina, els cilis no es mouen i les bases dels fils queden totalment adherides, mentre que quan hi ha alliberament de serotonina, els cilis comencen a moure’s i batre rítmicament, desenganxant-se de les lamel·les, les arrels del bissus. Així, doncs, només canviant la concentració de neurotransmissors en aquesta interfície biodinàmica podem aconseguir una extremada adherència o la completa desadherència sense cap dany al teixit implicat.

Imagineu la gran aplicabilitat que aquest tipus de biointerfícies dinàmiques poden tenir en la medicina regenerativa del futur, per fer implants coclears, implants al cervell o en altres òrgans de forma molt més orgànica i funcional. La tecnologia més innovadora pot aprendre i inspirar-se de les adaptacions evolutives dels organismes vius. Aquest és un altre exemple paradigmàtic de com la ciència bàsica pot acabar sent aplicada. La pròxima vegada que netegeu un musclo penseu en la meravella de la seva fisiologia!