¿Seguirán creciendo las fibras o se endurecerán las gotas?

Según las condiciones, al cocer un almíbar y dejarlo enfriar puede formarse un caramelo duro y transparente o pueden crecer cristales de azúcar. El resultado depende del contenido de agua, la velocidad de enfriamiento y las condiciones en que comienzan a formarse cristales. En ambos casos el azúcar se solidifica, pero no de la misma manera. En un caramelo de estructura vítrea, las moléculas están desordenadas y apenas pueden moverse; en un cristal, siguen un patrón regular.¹

Ambos procesos pueden competir. Si el azúcar adquiere una estructura vítrea antes de que puedan crecer los cristales, la cristalización se dificulta. En cambio, cuando los cristales empiezan a crecer, incorporan moléculas de azúcar de su entorno.

Ahora, un equipo de investigación ha encontrado una competencia semejante entre proteínas. Pero lo que apareció bajo el microscopio fue aún más sorprendente.

Unas finas fibras de proteína se alargaban mientras las gotas esféricas cercanas se hacían cada vez más pequeñas. Las fibras y las gotas estaban formadas por la misma proteína. Una estructura se alargaba mientras la otra se encogía: parecía que las fibras aprovechaban el material almacenado en las gotas.

Un estudio publicado en Nature Physics el 20 de octubre de 2026 interpreta este fenómeno como una competencia entre dos vías de solidificación de las proteínas. Liru Feng y Louise Jawerth, de la Universidad de Leiden, planificaron y dirigieron los experimentos; Ryota Takaki y Frank Jülicher, del Instituto Max Planck de Física de Sistemas Complejos, participaron en el desarrollo del modelo teórico.²

Cuando crecen las fibras, las gotas se encogen

La protagonista es FUS, una proteína que interviene en el procesamiento del ARN celular y está vinculada a algunos casos de esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

En ciertas condiciones, las moléculas de FUS se agrupan en pequeñas gotas con propiedades similares a las de un líquido. La concentración de proteína dentro de las gotas es mucho mayor que en el líquido que las rodea. Aun así, las moléculas pueden moverse dentro de las gotas e intercambiarse con el exterior; las gotas también pueden fusionarse. Estas estructuras enriquecidas en proteínas reciben el nombre de condensados.

Cuando las proteínas se concentran, aumenta la probabilidad de que entren en contacto. Por eso se consideraba que los condensados podían favorecer la formación de fibras largas. Un trabajo de 2015 observó cómo las gotas líquidas de FUS evolucionaban con el tiempo hacia agregados más sólidos; algunas mutaciones vinculadas a la ELA aceleraban esa transformación.³

Sin embargo, las fibras no crecían necesariamente más deprisa donde mayor era la concentración de proteína.

Los investigadores prepararon gotas de FUS y añadieron fragmentos de fibras que ya se habían formado. Los fragmentos actuaban como semillas a las que podían unirse nuevas moléculas de proteína, alargando así las fibras.

También se observaron fibras en la superficie de las gotas, pero su crecimiento se producía sobre todo en la fase diluida que las rodeaba. En ciertas condiciones, las fibras podían alargarse incluso sin gotas.

Que la fase esté diluida no significa que no contenga proteínas. La disolución exterior todavía contiene moléculas de FUS móviles. Las fibras se alargan al incorporarlas.

Al incorporar proteínas de la disolución, las fibras modifican el equilibrio de concentraciones entre esta y los condensados. Una gota no es una cápsula cerrada: parte de la proteína que contiene puede pasar al exterior mientras el sistema busca un nuevo equilibrio. Así, la gota puede hacerse más pequeña.

El equipo construyó un modelo físico que tiene en cuenta el intercambio entre gotas y disolución. Según el modelo, la facilidad con que las moléculas atraviesan la interfaz influye en la forma y la velocidad con que se encogen las gotas. Es una explicación física de por qué las fibras crecen al mismo tiempo que las gotas cercanas se encogen.⁴

En este modelo, las gotas líquidas funcionan como reservas de proteínas que pueden contribuir al crecimiento de las fibras. Ambas estructuras comparten materia prima y se influyen mutuamente.

¿Y si dejamos envejecer las gotas? ¿Favorecerán aún más el crecimiento de las fibras?

Cuando las gotas envejecen, las fibras crecen menos

Los investigadores variaron el intervalo entre la formación de las gotas y la adición de las semillas de fibras. Compararon muestras a las que se añadieron semillas tras 1 hora con otras que las recibieron después de 24 o 48 horas.

Pero ocurrió lo contrario: cuanto más habían envejecido los condensados, menos crecían las fibras.

En las muestras con gotas recientes, las fibras se alargaban claramente mientras los condensados se encogían. En las que contenían gotas envejecidas, el crecimiento fue menor y quedaron más condensados.

¿Qué había cambiado en su interior?

El equipo debilitó temporalmente la señal fluorescente de las gotas mediante fotoblanqueo y midió la velocidad con que se recuperaba. La recuperación era más lenta en las gotas envejecidas. También resultaba más difícil disolverlas en soluciones con mucha sal.

Los resultados indican que, al envejecer, los condensados adquieren propiedades que restringen el movimiento y el intercambio de moléculas. Los autores interpretaron estos cambios como una evolución hacia un estado de tipo vítreo. Investigaciones anteriores ya habían documentado cambios en las propiedades viscoelásticas de los condensados de proteínas.⁵

Aquí «vítreo» no significa que las gotas se vuelvan transparentes como el vidrio de una ventana. En ciencia de materiales, un vidrio tiene una disposición desordenada en la que las moléculas apenas pueden reorganizarse.

Y ahí se entiende por qué las dos vías pueden competir.

Para crecer, una fibra necesita que las moléculas se desplacen y se incorporen a uno de sus extremos. Cuando una gota envejece y adquiere propiedades vítreas, el movimiento y el intercambio molecular se restringen. Según la interpretación de los autores, este cambio dificulta el crecimiento de las fibras.

Las fibras crecen al incorporar proteínas que pueden desplazarse; el envejecimiento vítreo de las gotas limita la movilidad de la que depende ese suministro.

Con gotas recientes, tanto el crecimiento de fibras como la contracción de las gotas eran más notorios. Con gotas envejecidas, se conservaban más condensados y el crecimiento de las fibras era menor. Los investigadores interpretaron estos resultados como indicios de competencia entre dos vías de solidificación.

Las mismas moléculas pueden unirse formando fibras largas y ordenadas, o permanecer en condensados cuyo movimiento interno se hace mucho más lento. En este experimento, cuanto más envejecían las gotas, menos crecían las fibras.

La misma proteína, distintos desenlaces

La relación entre los condensados de FUS y la formación de fibras ya había sido estudiada.

En 2023 se mostró que podían aparecer pequeñas fibras de FUS incluso en disoluciones demasiado diluidas para formar gotas.⁶ Otro estudio del mismo año observó una solidificación que comenzaba en la superficie de los condensados y avanzaba hacia el interior.⁷

En 2024 se publicó un estudio sobre el envejecimiento prolongado de gotas formadas a partir de un fragmento de FUS. Se formaba una cubierta rígida en la superficie y aparecían fibras en muestras maduradas durante períodos mucho más largos. La adición de ARN inhibía aspectos de ese envejecimiento.⁸

Una investigación publicada por primera vez en línea en 2025 relacionó las reorganizaciones de dominios nanométricos en los condensados de FUS con la aparición de fibras en su superficie.⁹

En conjunto, estos trabajos indican que la solidificación de proteínas no sigue una sola ruta. El interior de una gota, su superficie y la fase diluida circundante constituyen entornos distintos. También pueden influir la región o variante de la proteína estudiada, las moléculas de su entorno y el tiempo transcurrido.

El nuevo trabajo identificó condiciones en las que el crecimiento de fibras compite con el envejecimiento vítreo de los condensados. Ambos estados pueden coexistir, pero el experimento no mostró que uno tenga que convertirse directamente en el otro.

Todavía no se sabe si la misma competencia se da en las neuronas vivas. En las células hay ARN, otras proteínas y numerosos procesos reguladores. Los resultados de estos experimentos de laboratorio no demuestran qué sucede en las neuronas de las personas con ELA.

Una proteína no tiene una sola forma de solidificarse. Las mismas moléculas pueden tomar caminos que compiten entre sí: formar fibras que siguen creciendo o quedar en condensados de comportamiento vítreo. El resultado son estados materiales diferentes.

Notas y fuentes

1. Cristalización del azúcar y formación de vidrio. La estructura de los caramelos depende del agua, el enfriamiento y las condiciones de nucleación de cristales. Los caramelos duros que apenas cristalizan pueden adquirir una estructura vítrea, sin orden molecular de largo alcance. La analogía no equipara la estructura ni el mecanismo de los cristales de azúcar con los de las fibras de FUS. Institute of Physics, “Sweet glasses”; J. Peter Clark, “Crystallization Is Key in Confectionery Processes”, Food Technology (2004).

2. Artículo central y créditos. Liru Feng, Ryota Takaki, Iain Muntz, Lionel Ndamba, Martine Ruer-Gruß, Frank Jülicher y Louise Jawerth, “Fibres and glasses are competing material states in protein condensation,” Nature Physics, publicación en línea del 20 de octubre de 2026. DOI: 10.1038/s41567-026-03415-z. La declaración de contribuciones atribuye a Feng y Jawerth la planificación y supervisión experimental y a Feng su ejecución; Ndamba y Ruer-Gruß prestaron apoyo experimental; Muntz, Feng, Takaki y Jawerth analizaron los datos; Takaki, Jawerth y Jülicher desarrollaron el modelo teórico. Jawerth es la autora de correspondencia. Las fuentes consultadas no permiten confirmar una designación de primera autoría compartida. Las instituciones incluyen la Universidad de Leiden y centros Max Planck alemanes.

3. Envejecimiento de FUS y mutaciones asociadas con ELA. Avinash Patel et al., “A Liquid-to-Solid Phase Transition of the ALS Protein FUS Accelerated by Disease Mutation,” Cell 162(5), 1066–1077 (2015). El estudio observó cómo las gotas envejecían hasta adquirir estados más agregados y cómo algunas mutaciones presentes en pacientes aceleraban el proceso. No establece que todas las gotas se conviertan directamente en fibras amiloides. DOI: 10.1016/j.cell.2015.07.047.

4. Crecimiento de fibras, contracción e intercambio. Feng et al. (2026), Figs. 1–3 y datos ampliados 1–2. Condiciones representativas: FUS 4,5 μM, semillas 0,7 μM y KCl 100 mM. Las pruebas con microesferas de vidrio sin condensados utilizaron KCl 200 mM. Por tanto, no deben compararse las velocidades como si ambas pruebas se hubieran hecho con la misma concentración de sal. Incluso los controles sin semillas mostraron una pequeña disminución de volumen en 12 horas. El intercambio a través de la interfaz procede del modelo, no del seguimiento directo de cada molécula desde la gota hasta la fibra. Artículo original.

5. Envejecimiento vítreo y límites de medición. Louise Jawerth et al., “Protein condensates as aging Maxwell fluids,” Science 370(6522), 1317–1323 (2020). DOI: 10.1126/science.aaw4951. En Feng et al. (2026), Fig. 4 y datos ampliados 3–4, se añadieron semillas a 700 nM tras 1, 24 o 48 horas en muestras con FUS 15 μM y KCl 100 mM. La recuperación de fluorescencia de gotas completas puede depender de difusión interna y del intercambio exterior. La resistencia a la disolución en KCl 1 M no constituye una medición independiente de un punto exacto de transición vítrea. Controles sin semillas no mostraron fibras claramente detectables a los 7 ni a los 32 días, aunque aumentó ligeramente la señal de tinción interior al día 32. Estudio de 2026.

6. Fibrilación por debajo del umbral de separación de fases. Emilie Bertrand, Clément Demongin et al., “FUS fibrillation occurs through a nucleation-based process below the critical concentration required for liquid–liquid phase separation,” Scientific Reports 13, 7772 (2023). Bertrand y Demongin comparten la primera autoría. La fibrilación en fase diluida no fue descubierta por primera vez en 2026. DOI: 10.1038/s41598-023-34558-1.

7. Solidificación promovida por la superficie. Yi Shen et al., “The liquid-to-solid transition of FUS is promoted by the condensate surface,” PNAS 120(33), e2301366120 (2023). Describe una solidificación que puede comenzar en la superficie y avanzar al interior. Es distinta de la elongación predominante en fase diluida. DOI: 10.1073/pnas.2301366120.

8. Envejecimiento prolongado de un fragmento de FUS. Leonidas Emmanouilidis, Ettore Bartalucci et al., “A solid beta-sheet structure is formed at the surface of FUS droplets during aging,” Nature Chemical Biology 20, 1044–1052 (2024). Emmanouilidis y Bartalucci comparten la primera autoría. El estudio empleó los residuos 1–267 de FUS en gel de agarosa, observó una capa superficial rígida rica en láminas beta y fibras tras maduración prolongada, y documentó efectos del ARN en el envejecimiento. Las diferencias con 2026 no pueden atribuirse a un único factor sin condiciones equivalentes. DOI: 10.1038/s41589-024-01573-w.

9. Dominios nanométricos y fibras superficiales. Guoming Gao, Emily R. Sumrall y Nils G. Walter, “Nanoscale domains govern local diffusion and ageing within fused-in-sarcoma condensates,” Nature Nanotechnology 21, 249–258 (volumen 21 de 2026; publicado inicialmente en línea el 14 de noviembre de 2025). Gao y Sumrall comparten la primera autoría. Relaciona cambios en los dominios de difusión local de proteínas y ARN con la formación de fibras de FUS en la superficie. DOI: 10.1038/s41565-025-02077-x.