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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.

Las moscas se deprimen cuando ven moscas muertas.

Moscas muertas - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Resulta imposible estar al tanto de todo lo que sucede en el vasto mundo de la ciencia, ni siquiera en una esfera de ese mundo, pongamos la relacionada con las ciencias biológicas. Numerosas noticias científicas relevantes pasan desapercibidas, quizá porque nadie les otorga la importancia debida y nadie ha sabido desplazarlas al ámbito de la divulgación, que es el espacio al que las noticias de ciencia deben descender desde las alturas para alcanzar el entorno social. No obstante, si el descubrimiento inicial ha podido pasar desapercibido, es aún posible que subsiguientes trabajos de investigación que profundicen en él acaben por hacerlo visible. Tal es el caso de un reciente estudio sobre la longevidad de la mosca del vinagre que me ha dejado muerto de sorpresa y con una serie de preguntas carentes, por el momento, de respuesta.

El estudio se ha publicado hace unos días en la revista PLOS biology. Se trata de un trabajo dirigido por el Dr. Scott D. Pletcher, del Departamento de Fisiología Molecular e Integrativa, del Centro de Geriatría de la Universidad de Michigan, localizada en la académicamente bien conocida ciudad de Ann Harbor, en Michigan, Estados Unidos.

En este nuevo estudio, los autores profundizan sobre los mecanismos moleculares y fisiológicos que podrían esclarecer una observación inicial, realizada por el mismo equipo de investigación en 2019 y publicada en la revista Nature Communications. En aquel estudio, los investigadores observaron que exponer a las moscas del vinagre, las famosas moscas de laboratorio Drosophila melanogaster, a la proximidad de sus congéneres muertos, resultaba en un comportamiento aversivo hacia otras moscas, vivas en esta ocasión, y a una disminución de su longevidad. Por lo visto, confrontar de cerca a la muerte acorta la vida, al menos la vida de las moscas. Estarás de acuerdo conmigo en que esta observación resulta, cuando menos, algo mosqueante.

En su estudio inicial, los investigadores logran determinar que la aversión hacia otras moscas y la disminución de la longevidad en las moscas expuestas a congéneres muertos depende de los sentidos de la vista y del olfato. No obstante, solo la visión de moscas cadáveres bastaba para desencadenar el comportamiento aversivo hacia otras moscas vivas, aversión que los investigadores constataron estaba asociada con cambios metabólicos en el cerebro de esos pobres y avinagrados insectos. Ver a las moscas muertas provocaba cambios fisiológicos cuantificables en el cerebro de las moscas vivas. Una observación realmente sorprendente.

Los investigadores sospecharon que las células responsables de este estado de cosas eran las neuronas, obviamente, pero no cualquier tipo de neuronas. El acervo de conocimiento en neurociencias acumulado las últimas décadas apuntaba a que las neuronas responsables debían ser aquellas que responden al neurotransmisor serotonina.

Permíteme que haga un pequeño paréntesis para recordar lo fundamental sobre la serotonina. Este neurotransmisor desempeña múltiples funciones importantes, entre las que se encuentran la regulación del estado de ánimo, el sueño, el apetito y otros procesos cognitivos y emocionales. Por esta razón, la serotonina es conocida como el neurotransmisor de la felicidad, debido a su influencia en la sensación de bienestar y felicidad. Evidentemente, el comportamiento aversivo y miserable de las moscas que habían visto a otros congéneres muertos no sugería precisamente un estado de felicidad.

Por esta razón, los científicos decidieron estudiar si la manipulación genética y mediante fármacos de los circuitos neuronales de la serotonina, en particular la manipulación farmacológica de uno de sus receptores neuronales presentes en las sinapsis, ejercía algún efecto sobre el comportamiento de las moscas inducido por la visión de otros congéneres muertos. Obviamente, si al bloquearles la actividad de la serotonina las moscas eran convertidas en seres emocionalmente desdichados, la visión de la muerte no las podría ya convertir en más infelices y aversivas. Esto fue lo que, al parecer, observaron.

Así que, en ese primer estudio, los investigadores concluyen que las moscas tienen de algún modo cierta conciencia de la muerte de sus congéneres, y esta ejerce efectos que podemos calificar, sin exagerar, de dramáticos, o incluso trágicos, sobre su vida, que se ve acortada.

Esta observación suscita interesantes preguntas, pero antes de abordar alguna —no podremos tratarlas todas—, centrémonos en lo que los investigadores observan y confirman en su segundo estudio, publicado, como mencionaba, en la revista PLOS Biology.

En este último estudio, los científicos son capaces de identificar un grupo específico de neuronas que producen receptores de serotonina, y por tanto son capaces de responder ante este neurotransmisor. Este grupo de neuronas se encuentra en la estructura cerebral denominada el cuerpo elipsoide del complejo central. ¿Qué rayos son este cuerpo y este complejo?

Comencemos por describir el complejo central. Este es una red, altamente conservada, —es decir, presente en una gran variedad de organismos—, densa y compleja de conexiones neuronales implicadas en la integración y el control de los comportamientos motores, la orientación espacial y la navegación. Como vemos, se trata de comportamientos absolutamente imprescindibles para la supervivencia de las moscas voladoras, y me atrevería a afirmar que incluso para la de las no voladoras.

Dentro de este complejo central se encuentra el cuerpo elipsoide, otro conjunto específico de densas conexiones neuronales que posee simetría bilateral y se localiza en el puente del cerebro, conectando los dos hemisferios cerebrales. Sí, las moscas también tienen hemisferios en sus pequeños cerebros. Acabo de descubrirlo yo también. El cuerpo elipsoide es posiblemente la parte del complejo central más implicada en el control de actividades motoras, tales como caminar, volar, y el acicalamiento de las alas, entre otras. Está igualmente implicado en la orientación espacial y en la generación de movimientos rítmicos, como algunos de los empleados durante el cortejo de los machos a las hembras, y que tan vital resulta para la supervivencia de la especie.

Retomando el tema de las neuronas identificadas en el cuerpo elipsoide que están implicadas en la respuesta a la visión de los cadáveres de otros congéneres, los investigadores son capaces en esta ocasión de estudiarlas y manipularlas de forma genética, realizando con ellas diversas perrerías, bueno, tal vez debiéramos decir aquí “mosquerías” con más propiedad.

Lo primero que los investigadores confirman es que estas neuronas se activan cuando las moscas ven a moscas muertas. Este cambio en el estado de su activación debe ocurrir necesariamente si estas neuronas están implicadas en los efectos desencadenados por la visión de cadáveres.

Una vez confirmado lo anterior, los investigadores son capaces de modificar genéticamente a las moscas de modo que pueden activar estas neuronas a voluntad. Si la activación de estas neuronas es lo que conduce al estado depresivo y al acortamiento de la vida de las moscas tras contemplar a congéneres muertos, estas deberían sufrir los mismos síntomas tras haber sido manipuladas para que estas neuronas se activen sin necesidad de ninguna exposición a la muerte. Efectivamente, esto es lo que los investigadores observan, lo que indica que las moscas poseen en sus cerebros un grupo de neuronas que parece dedicado a reaccionar ante la muerte de sus congéneres. De nuevo, es un descubrimiento que nos deja atónitos.

Otra de las manipulaciones realizadas con estas tristes moscas es la eliminación de uno de los receptores de la serotonina de esas neuronas. Cuando este receptor se suprime, los efectos de la exposición a la muerte se ven disminuidos, al igual que ocurría cuando los circuitos de la serotonina se modulaban mediante fármacos en el estudio original.

En subsiguientes experimentos, los investigadores logran también identificar diferentes factores, además de la serotonina, necesarios para que la contemplación de la muerte tenga impacto sobre la duración de la vida. Entre estos factores se encuentran, quien lo hubiera creído, sustancias relacionadas con la actividad de la insulina, una hormona absolutamente necesaria para la incorporación de glucosa, la principal fuente de energía para las neuronas.

Estos estudios me suscitan ciertas preguntas que, sin embargo, por el momento, carecen de respuesta. Por ejemplo, los efectos derivados de contemplar la muerte ¿se limitan a la propia especie, o los cadáveres de moscas de otras especies también ejercen un efecto similar? Si es así, ¿cuándo una mosca de otra especie o un insecto es lo suficientemente diferente como para no desencadenar ese desagradable efecto?

No obstante, para mí, La pregunta más importante es: ¿qué utilidad tiene este efecto para la supervivencia de las especies? Observar a otros congéneres muertos y verse afectado por ello hasta el punto de disminuir la esperanza de vida no parece una estrategia muy beneficiosa para la supervivencia, al menos en el caso de un insecto. Es cierto que, en los seres humanos, la muerte de un ser querido puede acarrear dramáticas consecuencias sobre la longevidad, pero eso se debe a la pérdida que esa muerte representa. La muerte de otros congéneres quizá no tenga los mismos efectos, o incluso podría tener un efecto revitalizador, dependiendo de la identidad y el perfil del difunto. No está claro si las moscas pueden desarrollar afecto por otras, ni siquiera si han sido criadas en el mismo laboratorio, así que, desde mi punto de vista, es un enigma por qué estos animales han desarrollado un grupo de neuronas sensibles a la muerte y cómo eso podría favorecer su supervivencia. Habrá que esperar a nuevas investigaciones para responder a estas intrigantes preguntas, si acaso alguna vez pueden ser respondidas.

Y esto es todo por hoy. Me despido con los mejores deseos de salud y felicidad. Procura no ver demasiadas películas con muertos esta semana, por si acaso, que los buenos anticuerpos te sigan acompañando y, por supuesto y como siempre, buena ciencia.

(Jorge Laborda, Julio 2023)

Referencia:

Christi M. Gendron ,Tuhin S. Chakraborty,Cathryn Durán,Tomás Dono,scott d pletcher. Las neuronas en anillo en el complejo central de Drosophila actúan como un reóstato para la modulación sensorial del envejecimiento.

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