NeoFronteras

Consiguen modificar larvas de las mosca de la fruta para que huelan el color azul y se vean atraídas por él, pese a que normalmente huyen de la luz.

Placa de Petri con larvas ilumindas con luz azul. Fuente: Ruhr-Universitaet-Bochum.

Somos capaces de detectar de 5000 a 10000 olores distintos y hacerlo a muy bajas concentraciones. Algunas personas son capaces de distinguir ciertos olores en una concentración de una parte en mil millones. Es como distinguir un grano de arena en una playa de más de un kilómetro de longitud. Sin embargo, de los sentidos que tenemos, quizás el sentido del olfato sea el menos apreciado de todos.
Pero nosotros, como mamíferos que somos, hemos dependido mucho de este sentido. Quizás ya, después de una larga historia evolutiva, no tanto, pero todavía está ahí. Hace unos 100 millones de años los protomamíferos, que eran animales nocturnos, dependían para su orientación del olfato. La parte anterior del encéfalo, dedicada al olfato, empezó a crecer para procesar la gran cantidad de información que llegaba al bulbo olfativo y a diferenciarse como órgano de coordinación. Así es como surgieron los hemisferios cerebrales, que en nuestro caso se han ido ampliando hasta ocupar la mayor parte del telencéfalo, aunque ya poco tengan que ver con el olfato.
El telencéfalo es la región superior de nuestro cerebro. Es la parte más grande y también la más nueva de nuestro encéfalo, la que más ha cambiado recientemente en la evolución del ser humano, y la sede de nuestras capacidades mentales más interesantes, como la consciencia y el lenguaje.
Por tanto, no es de extrañar que el 3% de nuestro genoma esté dedicado a la creación de receptores de olor. Cada uno de estos genes crea un receptor específico a una molécula de olor. Tenemos tantos de estos genes como cualquier otro mamífero, pero cuando los genetistas echaron un vistazo a todos estos miles de genes comprobaron, con sorpresa, que 300 de ellos estaban silenciados o inutilizados por alguna mutación. La importancia cada vez menor del olor en nuestras vidas ha hecho que estos genes defectuosos pasen de una generación a otra, acumulándose a lo largo del tiempo. Los cetáceos llevan esto al extremo de tal modo que no les queda ya ninguno que sea funcional.
Es interesante especular sobre cómo sería nuestra vida si tuviéramos todos esos genes funcionales. Quizás algún día decidamos recuperar esos genes por ingeniería genética y ver qué pasa, pero mientras tanto nos tenemos que conformar con manipular los genes de “seres inferiores”. Este tipo de experimentos nos pueden ayudar a comprender este sentido y a saber cómo funciona en nosotros.
Recientemente, unos investigadores de Ruhr-Universitaet-Bochum (Alemania) han tenido éxito modificando los genes de la mosca de la fruta de tal modo que las pequeñas larvas (de 1 mm de longitud) de estos insectos son capaces de “oler el color azul”.
Estos investigadores han activado un receptor a la luz en alguna de las 28 neuronas olfatorias que tienen las larvas de estos insectos. Normalmente estos animales huyen de la luz, sin embargo, esta manipulación genética ha conseguido simular un olor en el cerebro de estas larvas cuando perciben la luz azul. De este modo, cuando reciben ese estímulo luminoso el insecto percibe olor a plátano, mazapán o pegamento, olores que están presentes en la fruta en descomposición, y que atraen fuertemente a las larvas. Como los seguidores de NeoFronteras pueden apreciar, el resultado recuerda vagamente a los casos de sinestesia, condición en la que algunos de los sentidos están cruzados en ciertas personas.
Las neuronas olfativas de las larvas modificadas son capaces de producir una proteína que es activada por la luz. Es decir, son sensibles a la luz aunque no formen parte de un ojo o una retina. Además, los investigadores pueden elegir libremente cuál de las 28 neuronas olfativas será sensible a la luz usando un marcador genético. El profesor Klemens Störtkuhl explica que han sido capaces, o bien de activar células que normalmente sólo registran olores repulsivos y que, por tanto, causan una respuesta de aversión, o bien de activar células que son sensibles a olores atractivos, como el olor a plátano, mazapán o pegamento. Las neuronas activadas mandan una señal nerviosa si son estimuladas con luz azul de una frecuencia de 480 nm y la larva tiene la impresión de percibir un olor. Comprobando el comportamiento de estas larvas se demuestra el efecto de esta manipulación. Aparte de todo esto, el resto del sistema olfativo de estas larvas permanece normal.
El experimento muestra que es posible insertar una proteína fotoactiva en neuronas olfativas de tal modo que la fotoestimulación produzca un comportamiento olfativo en las larvas, aunque las larvas no modificadas generalmente huyan de la luz.
Los investigadores pudieron además medir el efecto electrofisiológicamente. Unos pequeños electrodos pueden detectar la señal nerviosa activada por la luz procedente de esas neuronas. La transmisión de la señal nerviosa puede entonces seguirse a lo largo del cerebro de las larvas, permitiendo una observación no invasiva de su red neuronal. Störtkuhl señala que este método tiene grandes ventajas a la hora de establecer pruebas que puedan implementarse en animales vivos sin dañarlos. Los investigadores esperan comprender mejor la red neuronal y los modos de acción del cerebro gracias a este tipo de experimentos.
Estos científicos planean ahora usar los mismos principios para estudiar moscas de la fruta adultas equipadas con dos proteínas fotoactivas para que neuronas cerebrales aisladas reaccionen a la luz. Estos métodos son ahora usados en otros modelos animales como en ratones.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.