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Una nueva investigación descubre cómo los mosquitos nos encuentran para picarnos

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Imagen: Pixabay

La naturaleza es tan sorprendente que, después de décadas de estudio sobre la forma en que los mosquitos nos encuentran, resulta que estos pequeños vampiros habían desarrollado un gen receptor ancestral de enfriamiento… para detectar el calor que desprendemos.

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Esto es lo que cuentan en un artículo publicado hace unas horas en Science, donde el profesor de biología Paul Garrity, la investigadora Chloe Greppi, el profesor Willem Laursen y varios colegas informan que han descubierto una parte importante de cómo los mosquitos se centran en el calor humano para encontrar y picar a las personas.

Cuentan que los mosquitos salvajes pueden albergar una sed de sangre aparentemente insaciable, pero sus contrapartes cultivadas en laboratorio, sacados de sus hábitats naturales y encerrados en cámaras pequeñas e iluminadas artificialmente, a veces luchan para abrir el apetito.

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Para ello, Laursen y sus colegas utilizaron un conjunto de señales sensoriales con la intención de imitar lo que habrían encontrado al aire libre: el calor de un metal, bocanadas de dióxido de carbono de un aliento exhalado, o el sudor humano que emana de, por ejemplo, unas medias de nylon sin lavar.

El año pasado, Garrity y otros investigadores descubrieron que la punta de las antenas de las moscas actuaban como receptores de detección de temperatura, pero solo detectaban si la temperatura estaba cambiando, lo que informaba a la mosca si las cosas se estaban poniendo más calientes o más frías. En aquella investigación se renombró estos sensores de temperatura como células de enfriamiento y células de calentamiento, y se da la casualidad que los mosquitos son parientes evolutivos cercanos de las moscas, y cuentan con los mismos receptores de temperatura.

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Partiendo de esta base, le dieron una vuelta a la idea. Los investigadores modificaron genéticamente a los mosquitos para que dejaran de expresar un termostato molecular llamado IR21a en sus antenas, lo que impide su capacidad de calentarse y los deja menos propensos a comer porciones de sangre humana tibia.

La idea era averiguar si, tal vez, no era que los insectos volaran hacia el calor. Tal vez estaban volando lejos del frío. Esto significaría que los receptores de enfriamiento serían los únicos en los que centrarse. Es aquí donde aparece el receptor IR21a, el cual facilita la transmisión de una señal de que la temperatura alrededor del insecto está bajando.

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Se sabía que, por ejemplo, ayuda a las moscas de la fruta a detectar y, en última instancia, migrar hacia temperaturas más frías para evitar el sobrecalentamiento.

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Imagen: Un mosquito mutante (ojos verdes) que carece del receptor IR21a, que lo ayuda a navegar hacia el calor, con un mosquito normal (ojos rojos (Willem Laursen)
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Los hallazgos representan la primera vez que los investigadores han identificado algunos de los genes y las células responsables de la atracción del calor por los mosquitos. Su importancia radica en la posibilidad de que, partiendo de lo aprendido, se puedan desarrollar repelentes o “trampas” para cebar a los insectos transmisores de enfermedades que pueden transportar los patógenos que causan malaria, dengue o zika. Según han explicado:

Todo el mundo sabe que los mosquitos son molestos: pican y están en todas partes. Pero todavía tenemos algunos signos de interrogación sobre los mecanismos básicos subyacentes que los impulsan. Este estudio realmente aborda esa brecha en el conocimiento. 

En los últimos años se han hecho grandes avances para determinar qué ayuda a los insectos a detectar señales químicas desde lejos. Pero lo que mantiene a los insectos en el camino mientras se preparan para el aterrizaje ha sido más difícil de precisar.

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Por tanto, y centrándose en IR21a, diseñaron genéticamente mosquitos que carecieran del receptor. Descubrieron entonces que los mosquitos ya no se sentían atraídos por los calentadores en miniatura que habían colocado a altas temperaturas, la misma por la que un mosquito salvaje se vuelve loco. No solo eso:

Los mosquitos sin IR21a también mostraron menos interés en la sangre calentada, ofrecida en un disco calentado unido a la parte superior de su jaula de malla, una configuración que también proporcionaba la principal fuente de alimento de los insectos.

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Ilustración: Crystal Zhu, Garrity Lab, Brandeis University

Los experimentos del equipo sugieren que, a nivel molecular, IR21a funciona más o menos igual en moscas de la fruta y mosquitos. Aunque si bien ayuda a las moscas de la fruta a evitar el calor, hace que los mosquitos naveguen hacia él.

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Los mosquitos, al parecer, reutilizaron un gen evolutivo ancestral en un nuevo circuito celular y volcaron su función sobre su cabeza. “En lugar de preocuparse por la termorregulación, los mosquitos ahora usan estos sensores de temperatura para cazar humanos”, explican los investigadores. 

Sin embargo, deshabilitar IR21a no es suficiente para desconcertar por completo a estos chupasangres hambrientos. Cuando los investigadores colocaron sus manos desnudas sobre las jaulas de los mosquitos mutantes, los insectos todavía querían catarla.

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Dicho esto, el simple conocimiento de cómo actúa el receptor para encontrar a los humanos significa que podríamos estar más cerca que nunca de ese repelente eficaz, o incluso de algunos que podrían descomponer las habilidades de navegación de los insectos. “Es un enfoque nuevo que podría tener un gran impacto. Si se pudiera reducir la cantidad de interacciones entre mosquitos y humanos ... podría prevenir todas las enfermedades que transmiten esos animales”, zanjan. [Science, Phys]

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