Un equipo del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH), ha desvelado cómo se forma el halterio, una estructura fundamental para el vuelo de las moscas.
Este pequeño órgano, situado detrás de las alas principales, actúa como un giroscopio biológico, que ayuda al insecto a estabilizarse en el aire. El estudio ha sido publicado en la revista 'Current Biology', según ha informado el IN en un comunicado.
La investigación ha sido liderada por José Carlos Pastor Pareja, director del Laboratorio de Arquitectura Celular y Tisular en el Sistema Nervioso del Instituto de Neurociencias, y ha demostrado que, al contrario de lo que se pensaba, "el halterio no es una estructura hueca, sino que sus dos superficies están conectadas internamente a través de un sofisticado sistema celular que estabiliza su forma redondeada".
Según explica Pastor Pareja, "esta estructura es un sistema de estabilización que recuerda a los soportes arquitectónicos: sin estas conexiones internas, el halterio se alarga y pierde su forma, igual que una carpa sin tensores".
Durante el proceso que se conoce como metamorfosis de la mosca, el paso de larva a adulto, las alas y los halterios se desarrollan a partir de una fina capa de células. En el caso del halterio, el equipo ha descubierto que primero se degrada una matriz extracelular rica en colágeno que separa sus dos caras. Esta degradación permite que se formen proyecciones celulares que conectan ambas superficies a través de una matriz con otra proteína, la laminina, formando una especie de armazón interno.
Estas conexiones actúan como tensores biológicos, que permiten resistir las fuerzas que de otro modo deformarían el órgano. Cuando este sistema falla, como ocurre en los modelos de mosca de la fruta ('Drosophila melanogaster') modificados genéticamente por el equipo, el halterio pierde su forma redondeada, clave para su función.
Además, el estudio revela que el halterio está sometido a una "tensión constante": una fuerza que tira de su base y otra que lo ancla a la cutícula externa del insecto. Es precisamente este sistema interno de tensores el que equilibra ambas fuerzas para mantener su geometría.
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA Y GRABACIONES
Para observar estos efectos, el equipo utilizó técnicas avanzadas de microscopía electrónica y grabaciones en vivo durante la metamorfosis de la mosca.
"Hemos visto que se producen una serie de proyecciones celulares que estabilizan la forma redondeada del halterio al contrarrestar fuerzas que de otro modo lo deformarían. Cuando eliminamos esta estructura de soporte en modelos mutantes, el órgano pierde su geometría funcional", ha apuntado Pastor Pareja.
El uso de modelos mutantes y el análisis de la matriz extracelular han sido claves para desentrañar este mecanismo, que combina degradación de colágeno, adhesión celular y tensores internos que refuerzan la estructura desde dentro.
Los resultados de este trabajo "van más allá" del caso particular de la mosca de la fruta, ya que aportan ideas generales sobre cómo los órganos adquieren su forma en los animales, "una cuestión fundamental en biología del desarrollo", según el IN, que ha apuntado que, además, "pueden inspirar nuevas formas de abordar cuestiones como la ingeniería de tejidos o el diseño de estructuras biomiméticas".
INVESTIGADORES
El estudio se ha llevado a cabo en colaboración con los científicos Yuzhao Song y Tianhui Sun, de la Universidad de Tsinghua (China); los investigadores Paloma Martín y Ernesto Sánchez Herrero, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, CSIC-UAM), y Jorge Fernández Herrero, de la Universidad de Alicante (UA).
Además, ha contado con la financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Programa para Centros de Excelencia Severo Ochoa del Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH), la Fundación Ramón Areces y la Fundación Nacional de Ciencia de China.
Últimas Noticias
Pingüinos en peligro crítico de extinción compiten por alimento con los barcos pesqueros
Investigadores alertan por el incremento de la competencia por sardinas y anchoas entre aves marinas amenazadas y flotas industriales cuando disminuye la disponibilidad de peces, lo que podría acelerar la desaparición del emblemático pingüino africano
El Supremo de Brasil mantiene la sentencia contra Bolsonaro por intento de golpe de Estado
Tras el rechazo definitivo de los recursos presentados por la defensa, el máximo órgano judicial brasileño respalda la condena de más de 27 años para el exmandatario y su círculo por la intentona del 2022, quedando sólo pendiente la detención
EEUU autoriza la venta de sistemas de misiles Patriot a Ucrania por más de 90 millones de euros
Al menos tres muertos y diez heridos en ataques rusos contra Balaklia, en el este de Ucrania
Servicios de rescate de la ciudad trabajan sin descanso después de un bombardeo que alcanzó zonas residenciales, donde se reportan varios menores heridos y se teme que aumente el balance de víctimas mientras continúan las operaciones de búsqueda y asistencia
Solicitan una moción de censura contra el ministro de Defensa de Colombia por la muerte de niños soldado
