Hembra de mosquito de la fiebre amarilla (Aedes aegypti) con el abdomen ya enrojecido por la acumulación de sangre extraída del brazo de una persona. Esta simple escena exige un prodigio fisiológico al pequeño insecto, que incluye perforar la piel humana con su estilete bucal, secretar saliva para evitar la coagulación de la sangre, contrarrestar nuestro sistema inmunitario, absorber su peso corporal en sangre y, finalmente, retomar el vuelo con tan pesado cargamento. Además, las células estomacales del mosquito utilizan una cantidad considerable de energía para sintetizar proteína HSP, con el fin de proteger la función de los enzimas digestivos ante la hipertermia causada por la sangre caliente (foto: Joshua Benoit).
Miércoles 22 de octubre de 2014
Nuestro cuerpo es un edificio construido con ladrillitos moleculares llamados proteínas, que nos defienden, mantienen y regulan. En situaciones de estrés, como ante temperaturas extremas, las células sintetizan las llamadas proteínas HSP que se adhieren al resto de las proteínas para preservar o reparar su estructura y funcionalidad. El estudio de este mecanismo fisiológico ha abierto una prometedora línea de investigación para comprender los efectos ecológicos del cambio climático reciente.
Salvador Herrando Pérez
salvador.herrando-perez@adelaide.edu.au
LOS GENES CODIFICAN la síntesis de proteínas que regulan la fisiología de nuestro cuerpo. Sin genes no habría proteínas, pero sin proteínas no habría vida tal y como la conocemos. Cada día, inadvertidamente, usamos actina para movernos, colágeno para sostenernos, hemoglobina para respirar, inmunoglobulina contra los patógenos, pepsinógeno para alimentarnos, rodopsina para mirar, serotonina para pensar y cientos de miles de proteínas más. Todas las proteínas desempeñan su papel fisiológico dentro de un rango térmico concreto, de tal manera que, ante situaciones de calor o frío anómalos, las células disponen de mecanismos para contener su desnaturalización. La síntesis de proteínas HSP (Heat-Shock Protein) es uno de esos mecanismos, presente en todo tipo de células y tejidos. Su papel es tan importante que se ha conservado en todas las formas de vida que conocemos, desde bacterias, protozoos y hongos hasta plantas y animales (1).
La aplicación de las proteínas HSP al ámbito de la ecología se ha disparado en las últimas dos décadas (2) y nos sirve para explicar una situación de lo más familiar: ¿quién no ha sido sobrevolado por un mosquito en una calurosa noche de verano? Si consigue sortear el insecticida o el manotazo de nuestro desvelo, su recompensa será la sangre. Cuando el mosquito nos pica, el banquete que obtiene equivaldría a que una persona de 70 kilos bebiera 70 litros de sopa caliente de un tirón. Como animal ectodérmico, cuya temperatura corporal varía gradualmente con la del ambiente, el mosquito que ha comido debe hacer frente a una súbita hipertermia de más de 10ºC. Imaginemos la agobiante sensación si nuestro cuerpo se disparara de 37 a 47ºC tras ingerir todos esos litros de sopa.
Joshua Benoit ha examinado las HSP del mosquito de la fiebre amarilla (Aedes aegypti) en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (3). Benoit expuso pollos de gallina a hembras de este mosquito en condiciones de laboratorio y midió las concentraciones de HSP antes y después de las picaduras. Encontró que los niveles de estas proteínas se multiplicaron hasta ocho veces después de una picadura y sólo en los tejidos del estómago del mosquito. El investigador estadounidense propuso que las proteínas HSP son sintetizadas para proteger los enzimas digestivos que entran en contacto directo con la sangre caliente del pollito. Efectivamente, cuando Benoit inhibió mediante fármacos la síntesis de HSP en algunos mosquitos, las hembras desposeídas de respuesta protectora digirieron pobremente la sangre de pollito y, como resultado de su mala condición corporal, también padecieron una merma en su fertilidad.