Las larvas de la mosca de la fruta huelen la luz

Publicado online el 1 de junio de 2010 | Nature | doi: 10.1038/news.2010.273

Las larvas de la mosca de la fruta huelen la luz

Una modificación genética induce a la mosca a confundir la luz por olores desagradables
Lucas Laursen

[ Las moscas de la fruta genéticamente modificadas reaccionan ante la luz como si estuvieran ante un olor desagradable. T. Zachariasz/ iStockphoto ]

Investigadores alemanes han modificado genéticamente larvas de la mosca de la fruta para que puedan oler la luz. El equipo, dirigido por Klemens Störtkuhl, de la Universidad del Ruhr en Bochum, Alemania, logró cambiar los receptores de olor de las larvas para que respondieran a la luz azul en lugar de a los olores1. Los investigadores esperan que esta medida les permita desentrañar el modo en que las larvas detectan e interpretan los olores.

Las larvas de mosca normalmente se alejan de la luz, pero se desplazan hacia olores agradables, como los de comida, y huyen de los malos olores. Sin embargo, es difícil intentar averiguar qué receptores responden a cada olor. “Múltiple receptores olfatorios pueden activarse por un olor, mientras que un solo receptor olfatorio puede ser sensible a múltiples olores”, afirmó la bióloga Elaine Fishilevich, de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh, Pennsylvania, que no participó en este trabajo. “Y además hay que considerar el tiempo de activación.”

Para tratar de sortear esta dificultad, Störtkuhl y su equipo intentaron intercambiar la confusión de múltiples olores por la estimulación directa y simple de una célula nerviosa con luz. Expresaron una de las dos proteínas sensibles a la luz en lugar de los receptores del olor normal en un nervio olfativo de los órganos dorsales de la larva. El resultado fue un nervio que respondía a la luz azul como si se tratara de olores que se sabe son desagradables para las moscas, como el propionato etílico o el acetato de octilo.

Cuando se colocaban en una placa Petri con secciones iluminadas por luz azul u oscuras pero con olor a acetato de octilo, las larvas modificadas se dirigieron a las regiones oscuras y aromáticas, prefiriendo el mal olor real al “virtual”. Sin embargo, las larvas no modificadas se dirigieron invariablemente hacia la luz.

El grupo de Störtkuhl usó un electrodo para confirmar que eran los nervios de las larvas los que detectaban la estimulación, y como resultado los investigadores afirman que un solo nervio es suficiente para provocar un comportamiento de búsqueda o huida en las larvas.

Pesca con mosca
Fishilevich y su equipo habían intentado previamente trazar un plano del sistema olfativo de la mosca de la fruta desactivando genéticamente todos sus receptores olfativos y reactivándolos uno a uno en un intento de estudiar la influencia de cada receptor sobre la conducta2. Y otros estudios han utilizado la luz para activar las neuronas de la mosca de la fruta3, pero no alimentaron la señal a través de una red sensorial existente, lo que sí se ha hecho en el último estudio realizado por Störtkuhl y su equipo, afirmó Fishilevich.

“Nuestro objetivo era mantener intacta la red y añadir algunas herramientas que permitieran estimular las neuronas individuales”, declaró Störtkuhl. Su grupo espera que esta técnica les ayude a explorar las relaciones entre los 21 nervios olfativos de las larvas de Drosophila y, eventualmente, las de los adultos.

Usar la luz para activar los receptores del olor permite a los investigadores evitar cuestiones tales como qué olor utilizar y cómo presentarlo, afirmó Fishilevich. Sin embargo, un problema con cualquier estudio que atribuye un comportamiento natural de un nervio estimulado artificialmente es que el cerebro se ocupa no sólo de las señales “activadoras” procedentes de los nervios estimulados, sino también de un patrón de señales de fondo de los restantes nervios, incluidos los inhibidos, declaró Matthew Cobb, de la Universidad de Manchester, Reino Unido. De hecho, su grupo ha descubierto que los receptores y los nervios olfativos de la Drosophila no siempre trabajar en asociación. A veces un receptor de olor activa a su nervio acompañante y a veces no, una respuesta a la que él se refiere como “la codificación difusa”4.

Cobb afirmó que aunque la técnica de Störtkuhl “nos permitirá evitar algunas de las dificultades de la estimulación directa con los olores, por el contrario perderá la riqueza de la codificación periférica como la inhibición, los aspectos temporales y la codificación difusa”.