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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Las Inventoras de la Vacunación

Hormigas y vacunas - Quilo de Ciencia podcast - cienciaes.com

La vacunación no la inventó Edward Jenner, sino… las hormigas

Uno de los temas científicos que más interés me suscitan es la acción de los genes sobre nuestro comportamiento. Debido a la dificultad de separar el efecto de lo innato y de lo aprendido, el estudio de este tema resulta complicado en el caso humano. No así en los insectos. Estos animales no son educados por sus padres, a quienes no conocen; tampoco van a la escuela, no sufren de la normalmente perniciosa influencia de sus también normalmente crueles compañeros de clase. Su comportamiento está absolutamente determinado por sus genes.

Por esta razón, un comportamiento particular en un insecto indica siempre un proceso de evolución, de mutación y de selección de determinadas variantes de genes, conducente al desarrollo y mantenimiento de dicho comportamiento, el cual, indudablemente, debe ser importante para la supervivencia. Recientemente, un comportamiento que se creía solo humano ha sido descubierto en unos conocidos insectos, y no es otro, nada menos, que la vacunación. Sorprendentemente, la vacunación, en tanto que comportamiento social conducente a la supervivencia de la especie, no la inventó el médico inglés Edward Jenner en 1796, sino… ¡las hormigas!, hace probablemente millones de años. El invento deber ser necesariamente resultado del efecto de algunos genes, obviamente no de la ingeniosidad de las hormigas. Vivir para ver.

¿VACUNACIÓN O COMPASIÓN?

Probablemente, todos conocemos que los desgraciados enfermos de lepra eran antiguamente separados de la sociedad (lo siguen siendo aún hoy en muchos países) y forzados a vivir aislados para evitar el contagio de una enfermedad de la que nadie comprendía la causa, la cual, afortunadamente, sí comprendemos hoy: una bacteria patógena (Mycobacterium leprae). Frente a este comportamiento humano tan inhumano, investigadores austriacos y alemanes descubrieron que cuando la superficie del cuerpo de obreras de una especie de hormiga (Lasius neglectus) era infectada por esporas de un hongo (Metarhizium anisopliae) potencialmente mortal para toda la colonia, no solo las hormigas enfermas no eran aisladas del resto para evitar la epidemia, sino que sus congéneres les limpiaban las esporas con sus mandíbulas, a pesar del consiguiente riesgo de contagio. ¿Cuál es la razón de este comportamiento tan compasivo y humano en un insecto? ¿Poseen las hormigas más compasión y coraje que los seres humanos? ¿Más, incluso, que los mercados?

En una serie de espectaculares estudios, publicados en la prestigiosa revista PLOS Biology de este mes, los investigadores descubren varios hechos sorprendentes, de un modo no menos sorprendente. Utilizando las técnicas de la biología molecular, los investigadores introducen un gen en el hongo que convierte a las esporas en fluorescentes cuando son iluminadas por luz ultravioleta. De este modo, iluminando con dicha luz, pueden seguir el tráfico de estas esporas de una hormiga a otra tras ser colocadas sobre el cuerpo de algunas obreras, infectándolas.

Los investigadores descubren así que las esporas fluorescentes colocadas sobre 15 obreras pasan a otras, probablemente debido a la limpieza, no siempre perfecta, a las que las obreras infectadas son sometidas. Cuando los investigadores disecan las hormigas infectadas y dejan que las esporas se desarrollen, los hongos crecen hasta en el 64% de las hormigas que no han sido directamente expuestas a las esporas fluorescentes. Esto constituye evidencia suficiente de diseminación de la infección que, sin embargo, no parece causar una epidemia.

ACTIVACIÓN DE LAS DEFENSAS

De hecho, los investigadores son capaces de determinar que hasta el 80% de las obreras de una colonia cualquiera pueden estar infectadas por las esporas del hongo, aunque solo el 2% muere por ello. Los investigadores también descubren la razón: al analizar los genes activos en la piel y cuerpo de las obreras infectadas por las esporas, comprobaron que genes de las defensas naturales de las hormigas contra los hongos estaban activados más de lo normal. Sin embargo, los genes responsables de la lucha contra las bacterias no se activaron por encima de los niveles normales, lo que demuestra que se produce una activación génica eficaz y específica contra el hongo en el cuerpo de las hormigas.

La activación de estos genes de defensa es, por tanto, el resultado del contacto con una baja dosis de esporas infecciosas, dosis similar a una vacuna, que las hormigas reciben al limpiar a otras, y que resulta suficiente para activar el sistema inmune innato de las hormigas. Esta activación permite que la inmensa mayoría de las hormigas infectadas sean capaces de impedir el desarrollo de las esporas a hongos maduros, lo que estas llevan a cabo alimentándose del cuerpo de la hormiga y matándola. Se trata, por consiguiente, de una vacunación socialmente inducida que consigue la supervivencia de la mayor parte de las obreras de la colonia. Curiosamente, un tipo de inmunización primitiva contra la viruela se llevaba a cabo de un modo similar en el siglo XVIII, inoculando a personas sanas el fluido extraído de lesiones de casos de viruela poco graves.

No obstante, los genes realmente interesantes, al menos para quien escribe, no son los de las defensas de las hormigas, muchos ya conocidos, sino los que inducen el comportamiento aparentemente compasivo con la hormiga prójima. Nada dicen los autores de este estudio sobre cuáles pueden ser y sobre cómo han podido surgir durante la evolución de esa especie de hormiga en su lucha con el hongo. Me correrán hormigas de impaciencia por la espalda hasta que la realización de nuevas investigaciones permita descubrirlos.

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