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Según un estudio realizado por científicos del Centro Champalimaud de Lisboa
(Portugal), publicado hoy (27 de octubre de 2021) en la revista
Current Biology, los corazones de las moscas de la fruta responden al peligro de forma muy
parecida a los corazones humanos.
"Nos sorprendió bastante este
resultado", recuerda Marta Moita, la neurocientífica que dirigió el proyecto.
"Sabemos que cuando los vertebrados se enfrentan a una amenaza, su sistema
nervioso autónomo entra en acción, generando los cambios en la actividad
cardíaca que todos conocemos.
Sin embargo, este sistema no existe en los insectos, por lo que no estaba
claro si mostrarían alteraciones cardíacas similares".
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| El corazón de la mosca (izquierda) -una estructura minúscula formada por dos hileras de células- se visualiza de forma no invasiva mientras la mosca camina libremente sobre un dispositivo hecho a medida (derecha). Crédito: Charlotte Rosher, laboratorio Moita, Fundación Champalimaud |
El equipo enfocó el corazón de la mosca, una estructura minúscula formada por
dos hileras de células. Los investigadores siguieron la actividad del corazón
a través del exoesqueleto transparente de la mosca mientras caminaba,
iluminando las células del corazón con moléculas fluorescentes. De vez en
cuando, un círculo oscuro que se expandía aparecía en una gran pantalla frente
a la mosca, imitando una amenaza que se acercaba.
"Sorprendentemente,
al igual que en los humanos, el corazón de la mosca cambiaba su actividad en
función de la respuesta de defensa asumida. Si la mosca decidía escapar, el
corazón se aceleraba, pero si la mosca se quedaba congelada en su sitio
durante un periodo de tiempo prolongado, su corazón se ralentizaba", relata
Barrios.
"Este hallazgo es muy intrigante", añade Moita. "Como las moscas no tienen un sistema nervioso autónomo, significa que hay
otro mecanismo en juego. La pregunta es si existe una estructura similar
al sistema nervioso autónomo que desconocemos, o si existe un mecanismo
totalmente diferente aún por descubrir."
Sorprendentemente, este resultado inesperado fue solo el
primero de una serie de revelaciones. La siguiente ocurrió cuando el equipo
examinó la actividad del corazón con más detalle.
El equipo
comprobó si la dirección del bombeo también cambiaba en función de la
respuesta defensiva de la mosca, y descubrió que en ambos casos -escape y congelación- el corazón bombeaba más activamente hacia la parte delantera de la mosca.
Según los investigadores, la congelación se considera un comportamiento de ahorro de energía. Efectivamente, la ralentización del corazón indica precisamente eso. Pero entonces, ¿cuál era la razón por la que el corazón bombeaba más activamente hacia el frente? Los resultados de esta siguiente serie de experimentos acabaron por socavar otra teoría científica muy extendida.
La congelación quema calorías
"Sospechábamos que, aunque se estuviera congelando, la mosca se estaba preparando para la acción", explica Moita. "Y que estaba consumiendo energía para mantener este estado de preparación".
Para comprobar esta hipótesis, el equipo comparó los niveles de azúcar de las moscas que se congelaban con los de las moscas que estaban expuestas a imágenes neutras, y que por tanto no mostraban ningún comportamiento defensivo. Los resultados fueron sorprendentes: las moscas que se congelaron tenían niveles de azúcar significativamente más bajos.
"Dado que las moscas y los humanos comparten muchos genes, los corazones de las moscas se utilizan habitualmente para estudiar diversos aspectos de la cardiología, sobre todo relacionados con las enfermedades", señala Barrios. "Sin embargo, se ha prestado poca atención a cómo el corazón de la mosca responde al peligro".
"Ahora que hemos demostrado este nuevo aspecto común, podemos avanzar para investigar cómo ocurre. Con el tiempo, esperamos que los conocimientos adquiridos en la mosca nos lleven a comprender cómo el cerebro controla el comportamiento en otros animales, incluidos los humanos", concluye Moita.
Fuentes, créditos y referencias:
“Threat induces cardiac and metabolic changes that negatively impact
survival in flies” by Natalia Barrios, Matheus Farias and Marta A.
Moita, 27 October 2021, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2021.10.013
Imagen: Photo by Surya Prakash on Unsplash