El olor de un carnívoro

Publicado online el 20 de junio de 2011 | Nature | doi:10.1038/news.2011.375

El olor de un carnívoro

Los productos químicos en la orina alertan a las presas de la cercanía de un depredador.
Nicola Nosengo

[ Un producto químico de la orina de los carnívoros, como el gato montés, podría ayudar a entender la conducta instintiva. Paul Sawer / FLPA ]

Si fueras un animal pequeño, sería útil saber si hay algo cerca que quiere comerte. Stephen Liberles y sus colegas de la Facultad de Medicina de Harvard en Cambridge, Massachusetts, han analizado muestras de orina de distintas especies de un zoológico, incluyendo leones y osos, y han descubierto que los roedores puede utilizar su olfato exactamente así.

En un artículo publicado hoy en Proceedings of the National Academy of Science, el equipo identifica un producto químico encontrado en altas concentraciones en la orina de los carnívoros que hace que los ratones y las ratas corran a esconderse1.

Ya se habían identificado productos químicos que permiten a las presas reconocer a los depredadores conocidos. Pero éste es el primer ejemplo de una clave genérica que permite a un animal detectar cualquier potencial depredador, con independencia de que las dos especies hayan entrado alguna vez en contacto.

Los investigadores comenzaron analizando un grupo de receptores olfativos descubierto en 2001 y denominado receptores asociados a aminas traza (TAAR)2. Se encuentran en número variable en la mayoría de los vertebrados. Los ratones, por ejemplo, tienen 15, las ratas 17 y los humanos sólo 6. Se sabe muy poco sobre qué productos químicos se unen a ellos.

Liberles y sus colegas encontraron que un miembro de esta familia de receptores, TAAR4, se activa por la orina de lince, que se vende por Internet y los jardineros la utilizan para mantener a los ratones y los conejos a distancia. Consiguieron extraer la molécula responsable de la activación del receptor, denominada 2-feniletilamina.

A continuación, se preguntaron si la molécula era específica del gato montés. Sin embargo, la orina de otros animales no siempre se pueden comprar con la misma facilidad. “Además, los productos comerciales pueden estar contaminados y nosotros queríamos estar seguros de estudiar únicamente sustancias naturales”, afirmó David Ferrero, estudiante graduado del laboratorio de Liberles y primer autor del estudio.

Así que los investigadores recogieron muestras de orina de diversas fuentes, incluyendo los parques zoológicos de Nueva Inglaterra y Dakota del Sur. Su colección incluyó 38 especies, que abarcaban desde depredadores, como leones, leopardos de las nieves y servales, a herbívoros, como vacas, jirafas y cebras. También incluyeron seres humanos, gatos y diversos roedores.

El proceso no fue trivial. Hubo que enseñar a una jirafa a orinar en un recipiente y Ferrero se enfrentó cara a cara con un jaguar poco cooperativo cuando el animal saltó contra los barrotes al acercarse a su jaula.

Una lista bien ordenada
Los carnívoros presentaban con diferencia la mayor concentración de 2-feniletilamina en la orina, con los más altos niveles encontrados en león, tigre y serval. Los niveles en la orina de los herbívoros eran 3.000 veces menores. Esta sustancia podría ser un subproducto de la digestión de proteínas cárnicas, aunque los investigadores todavía tienen que confirmar esta idea.

Liberles y su equipo comprobaron el papel de la 2-feniletilamina, colocando unas gotas –solas o en la orina de león– en una jaula. Encontraron que los ratones y las ratas se mantuvieron alejados de esa parte de la jaula. Pero cuando emplearon una enzima para eliminar esta sustancia de la orina de león, las gotas no causaron ninguna reacción.

“El papel de los receptores TAAR sigue siendo un misterio –afirmó Anna Menini, fisióloga de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados de Trieste, Italia, y presidente electo de la Organización Europea de Investigación sobre Quimiorrecepción en París–. Aquí tenemos la primera prueba convincente de que se podría controlar el comportamiento instintivo.”

Añadió que el estudio cuestiona un dogma en los estudios olfativos: que los receptores olfativos que provocan respuestas instintivas sólo se encuentran en el órgano vomeronasal, una parte del sistema olfativo que los seres humanos han perdido. Los TAAR se encuentran en el epitelio olfativo –tejido especializado en la parte superior de la cavidad nasal–, que los seres humanos tienen, aunque no posean un gen activo para el propio TAAR4.

A los investigadores todavía les falta la prueba clave para demostrar que el TAAR4 controla directamente el comportamiento del animal: un ratón en el que se ha eliminado este receptor no debería tener miedo cuando se enfrenta a la orina de un carnívoro. Liberles afirmó que están trabajando en ello, así como en estudiar qué circuitos cerebrales activa este receptor.

“Ésta es la gran caja negra de la neurociencia –aseguró–. Sabemos mucho acerca de la percepción y podemos observar el comportamiento, pero tenemos que encontrar los circuitos cerebrales que unen ambos. TAAR4 parece ser un buen candidato.”