Pst, pst, pst… Revela estudio el complejo y exquisito olfato que permite a mosquitos buscar sangre

Un nuevo estudio explica por qué el sentido del olfato del mosquito es tan difícil de alterar. 

Frenar la atracción mortal entre los mosquitos y los humanos es una importante prioridad de salud pública, pero los intentos de hacerlo interfiriendo en la forma en que los mosquitos captan nuestro olor han resultado poco útiles, reconoce una publicación reciente de la Universidad Rockefeller.

Entre la malaria y una serie de otras enfermedades transmitidas por mosquitos, casi un millón de muertes cada año se remontan a simples picaduras, apunta la Universidad.

La investigación, publicada en Cell, revista científica, revela un sistema olfativo exquisitamente complejo que permite a los mosquitos especializarse en cazar humanos y propagar virus como el dengue, el zika, el chikungunya y la fiebre amarilla. El documento presenta datos que anulan suposiciones viejas sobre cómo los mosquitos perciben e interpretan los olores. 

“A primera vista, el olfato de los mosquitos no tiene sentido. La forma en que el mosquito organiza su sentido del olfato es completamente inesperada”, dice Leslie Vosshall , profesora de la Universidad Rockefeller y directora científica del Instituto Médico Howard Hughes. “Pero para el mosquito tiene perfecto sentido. Cada neurona que interpreta el olor es redundante de tal manera que el sistema olfativo es esencialmente irrompible. Esto puede explicar por qué no hemos encontrado una manera de romper la atracción de los mosquitos por los humanos”. 

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Desde insectos hasta mamíferos, los científicos generalmente asumen que el cerebro procesa los olores a través de un sistema 1:1:1. Cada neurona olfativa expresa un receptor de olor que se comunica con un grupo de terminaciones nerviosas, conocido como glomérulo.

Entre las pruebas del modelo de una neurona, un receptor, un glomérulo en insectos se encuentra la observación de que muchas especies tienen casi exactamente el mismo número de receptores olfativos que los glomérulos. Las moscas de la fruta tienen alrededor de 60 receptores y 55 glomérulos; abejas, 180:160; gusanos cornudos del tabaco, 60:70.

La universidad con sede en Manhattan detalló que los estudios sugieren que existe la misma proporción limpia de 1:1:1 incluso en organismos evolutivamente distantes, como moscas, ratones e incluso humanos. Y aunque los mosquitos tienen el doble de receptores que los glomérulos, el trabajo previo del laboratorio de Vosshall sugirió que ellos también cumplirían con las mismas leyes básicas del olfato. “Era razonable suponer que todos los organismos funcionarían de esta manera”, dice la coautora Margaret Herre.  

A diferencia del sentido del gusto, en el que una célula responsable de detectar sabores amargos puede expresar muchos receptores amargos para garantizar que los alimentos amargos tengan un sabor uniforme, el modelo 1:1:1 para el olfato parecía ser tan necesario como universal. “Le daría a los animales la capacidad de vivir en un espacio olfativo rico, detectando y distinguiendo una gran variedad de olores”, dice Herre. 

Pero mientras estudiaba cómo los mosquitos Aedes aegypti huelen el ramo único de olor corporal y dióxido de carbono emitido por los humanos, Meg Younger, ex postdoctorado en el laboratorio de Vosshall y ahora profesora asistente en la Universidad de Boston, hizo un descubrimiento sorprendente. Aunque la regla 1:1:1 dictaba que los mosquitos deberían tener una neurona, un receptor y un glomérulo para captar el olor corporal y un esquema separado para el dióxido de carbono, Younger, trabajando con Herre, encontró evidencia de neuronas de olor individuales con múltiples receptores diferentes.  

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La universidad neoyorquina dio a conocer que una investigación adicional arrojó resultados más confusos. “Fue un choque de trenes”, dice Vosshall. 

“Casi todas las células expresaron todo. El sistema olfativo de estos insectos, supuestamente para mantenerse en su carril, estaba completamente mezclado con los mosquitos”. Secuenciación de ARN de núcleo único realizada por la coautora Olivia Goldman, Ph.D. estudiante en el laboratorio de Vosshall, confirmó que el sistema olfativo de Aedes difería del modelo convencional.

La electrofisiología in vivo midió directamente la actividad de las células cerebrales de los mosquitos, demostrando que estas células en realidad estaban detectando múltiples moléculas de olor, todo apuntó en flagrante violación del dogma olfativo. 

El equipo de investigadores sospecha que, a diferencia de los ratones y otras especies generalistas que encuentran comida en muchos lugares diferentes, los mosquitos desarrollaron un sistema de olor único para ayudarlos a rastrear sangre a toda costa. Para el mosquito Aedes aegypti, que no puede reproducirse sin beber sangre, la detección de olores  para olfatear humanos puede ser su habilidad más importante. 

Casi al mismo tiempo que Vosshall estaba desconcertada por sus hallazgos, un equipo de científicos dirigido por Christopher Potter en Johns Hopkins observó patrones de detección de olores mezclados de manera similar en las moscas de la fruta. Lo que alguna vez fue un dogma sobre el olfato de los insectos comenzó a desmoronarse rápidamente. Pero Vosshall, cuyos estudios previos fueron fundamentales para establecer el modelo convencional del olfato de los insectos, no se inmuta.  

“Me parece emocionante”, dice ella. “Significa que mi trabajo inicial pasó por alto esta complejidad y muestra que el progreso de la ciencia se inclina hacia la verdad”. 

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Vosshall señala que otro estudio registró evidencia de codificación de olor no convencional en moscas de la fruta incluso antes, pero los autores descartaron sus hallazgos como ruido aleatorio y concluyeron de manera improbable que sus datos respaldaban, en lugar de anular, el modelo convencional.   

Por ahora, consideran los especialistas, “la mala noticia es que puede resultar imposible romper la atracción de los mosquitos por los humanos”, dice Vosshall, citando la gran capacidad de recuperación de sus sistemas olfativos. La buena noticia, sin embargo, es que los resultados brindan una oportunidad para que los científicos vayan más allá de los ratones y las moscas de la fruta para volver a examinar cómo perciben el olor otros organismos menos célebres. 

“Hay más por ahí que la especie que todo el mundo estudia”, finaliza cuestionando Vosshall. “Queremos saber: ¿las garrapatas tienen olfato convencional? ¿Qué pasa con las abejas? Es emocionante estudiar sistemas en organismos no modelo y descubrir que nuestros principios favoritos no siempre se aplican”.