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Sábado, 4 de febrero de 2012

INSECTOS QUE REGULAN NOTABLEMENTE SU TEMPERATURA

Sudando la gota gorda

No es fácil ser mosquito y, menos, mosquito hembra. A diferencia de los machos, que viven exclusivamente de agua azucarada o néctar, las hembras requieren, también, abundante sangre para producir huevos. Y tomar sangre es tan necesario como peligroso.

 Por Graciela Flores

No es raro que mientras una hembra está picando, su víctima se torne predador y la estampe sobre la piel. Las hembras minimizan este riesgo chupando tanta sangre como puedan, lo más rápido que pueden, y emprendiendo el vuelo en cuanto están llenas o son molestadas. Esto resuelve un problema, pero inmediatamente crea otro. La ingesta rápida de una gran cantidad de líquido caliente pone a las hembras de mosquito en riesgo de estrés térmico. Algunas especies enfrentan este nuevo desafío produciendo “proteínas de estrés térmico”, que protegen del sobrecalentamiento. ¿Problema resuelto? No tan rápido. La sangre recién ingerida calienta transitoriamente el cuerpo de las hembras de mosquito, dejándolas a una temperatura peligrosamente similar a la de un hospedador. Esto las convierte en víctimas potenciales de otras hembras hambrientas, que se orientan hacia las hembras recién alimentadas guiadas ciegamente por el calor.

Pero a pesar de todo, las hembras de mosquito pican y sobreviven al intento. ¿Cómo evitan morir cocinadas o ser atacadas por mosquitos caníbales? Un dúo de científicos de la Universidad de Tours en Francia, liderado por el fisiólogo de insectos argentino e investigador del Conicet Claudio Lazzari, descubrió el truco por el cual las hembras de ciertas especies de mosquito emergen sanas y frescas de las picadas. La clave parece estar en la evaporación.

Los investigadores estudiaron dos especies: Anopheles stephensi, vector de la malaria, y Aedes aegypti, vector del dengue y de la fiebre amarilla. Criaron hembras en el laboratorio, sometiéndolas a una dieta rigurosa de agua azucarada que las mantenía sanas pero hambrientas. Luego, le ofrecieron a cada hembra un ratón anestesiado o una mano humana, a una variedad de temperaturas. También usaron un alimentador artificial que simulaba la piel y mantenía la sangre a la temperatura deseada.

Mientras las hembras bebían hasta saciarse, los investigadores registraban la temperatura de diferentes partes del cuerpo-cabeza, tórax y abdomen –con una cámara infrarroja que produce imágenes térmicas–. En los Anopheles, la temperatura de la cabeza era casi la misma que la de la sangre ingerida, pero disminuía a lo largo del cuerpo, alcanzando en el abdomen –el último segmento del cuerpo– una temperatura similar a la del ambiente. En Aedes se veía también una caída gradual de la temperatura, pero el abdomen se mantenía caliente, probablemente por la costumbre de estos mosquitos de mantener su cuerpo cerca del hospedador cuando pican.

Estos resultados, recientemente publicados en la prestigiosa revista Current Biology, demuestran, por primera vez, que un insecto chupador de sangre es capaz de regular su temperatura. Pero ¿cómo lo hacen? Lazzari y su colega, Chloé Lahondère, notaron algo curioso: entre uno y dos minutos después de comenzar a picar, las hembras de Anopheles excretaban una gota por el ano, la cual muchas veces permanecía suspendida. La gota crecía hasta caer y era reemplazada rápidamente por una nueva gota. Este fenómeno de excreción temprana, llamado “prediuresis”, ayuda a concentrar los nutrientes de la comida y ocurre en varias especies de insectos, sobre todo en los que se alimentan de sangre o de savia y tienen grandes cantidades de líquido para eliminar. El líquido excretado es generalmente orina, pero en el caso de Anopheles, también contiene sangre fresca, de ahí el color rojo brillante que caracteriza a la gota.

Aún más interesante fue que las hembras de Anopheles que retenían la gota lograban enfriarse unos 2C°, un cambio de temperatura importante para un animal de cuerpo tan diminuto. Las que no retenían la gota, en cambio, no lograban semejante enfriamiento. El mecanismo físico que explica estos cambios de temperatura es simple. La gota pierde calor por evaporación, y así se enfría. Y mientras esa gota esté conectada al cuerpo del insecto, éste también se enfriará por contacto directo con la gota fría.

Los experimentos de Lazzari y Lahondère responden preguntas interesantes que vienen dando vueltas en la cabeza de los fisiólogos de insectos. ¿Por qué algunas especies de mosquitos, en un aparente acto de desperdicio, se deshacen de sangre fresca, un alimento tan valioso por el cual arriesgan su vida? Al fin y al cabo, perder sangre implica pasar más tiempo sobre el hospedador para acumular la cantidad de nutrientes que requiere la producción de huevos. Los investigadores razonan que, para una hembra de Anopheles, la pérdida de una gota de sangre es compensada por el enfriamiento que se gana durante la evaporación. Durante la prediuresis, la sangre, sumada a la orina, hace crecer la gota. A medida que aumenta el volumen de esa gota aumenta también su superficie de evaporación, y así se logra un enfriamiento más eficiente.

¿Y por qué sólo algunas especies de mosquito recurren a este mecanismo? En todas las situaciones experimentales sólo los Anopheles –nunca los Aedes– produjeron y retuvieron la gota de preorina. Tal vez los Aedes, menos sensibles al estrés térmico, pueden arreglárselas sin desperdiciar sangre, o tal vez tienen otro as en la manga que los científicos todavía no han descubierto. Los Anopheles, además, parecen aprovechar la posición casi vertical, alejada del hospedador, que adoptan cuando pican, lo que permite que la gota suspendida quede totalmente expuesta al medio ambiente y se enfríe rápidamente.

Según Lazzari, estos experimentos permiten conocer más profundamente las presiones de selección evolutiva que operaron, y operan, sobre los insectos chupadores de sangre, así como las estrategias que éstos han desarrollado a lo largo de su historia evolutiva. Tal vez puedan revelar también nuevos blancos fisiológicos para el control de mosquitos transmisores de enfermedades.

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LA TEMPERATURA DE UN MOSQUITO MIENTRAS SE ALIMENTA SE PUEDE VER EN ESTA IMAGEN TERMOGRAFICA.
 
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