Científicos mexicanos investigan el cerebro de la mosca para comprender los procesos neuronales humanos

UNAM/DICYT Las moscas pequeñas que vuelan sobre la fruta son utilizadas como modelo para estudiar las bases genéticas del comportamiento animal, incluido el humano. Se estima que con su cerebro se pueden encontrar posibles curas para enfermedades neurodegenerativas como el mal de Parkinson. La Drosophila melanogaster, comúnmente llamada “mosca de la fruta”, junto con otras especies, comparten un ancestro común con el hombre, un organismo prehistórico que vivía en el mar hace aproximadamente 600 millones de años, refirió el investigador del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, Enrique Reynaud Garza.

Desde el punto de vista de la genética del desarrollo, los mecanismos de otros grupos y el de los humanos son similares; los genes que indican la posición de la cabeza y los ojos, también se repiten en el caso de esos insectos. Existen secuencias maestras que determinan estructuras fundamentales en todos los organismos. Así, un gen se enciende y ordena a una célula formar un ojo; si se obliga a la mosca a expresar este gen en las alas, en lugar de éstas tendrá ojos, ejemplificó el universitario.

Si se toma ese gen humano y se inserta a un insecto con este gen maestro mutado, se rescata el fenotipo y la mosca volverá a tener ojos; “se puede intercambiar como si fueran piezas de coche”. Con ello, se comprueba que ambas especies comparten la misma “maquinaria” y los mecanismos de desarrollo son iguales, dijo. De la misma manera que es más sencillo estudiar el motor de un auto a escala, es menos complicado analizar el cerebro de una mosca que el de un humano. La complejidad es la diferencia, porque la primera tiene 200 mil neuronas en su sistema nervioso central, mientras que el hombre cuenta con 200 mil millones.

“Nuestra especie puede realizar actividades diferentes a los insectos, pero éstos resuelven los mismos problemas básicos que nosotros, como buscar y elegir su alimento por medio del olfato”, ejemplificó.

Estudios realizados

Reynaud Garza indicó que en estos organismos se realizan estudios relacionados con el mal de Parkinson, como los procesos patológicos que matan las neuronas dopaminérgicas. Para ello, se construyeron moscas transgénicas con secuencias de ADN humano, y se observaron los caracteres involucrados en el proceso de destrucción de esas células. Se espera entender qué sucede en el progreso de ese padecimiento. También se analizan los estímulos dolorosos que tienen la capacidad de dañar los tejidos. La percepción del dolor se denomina nocicepción y es característica de los humanos, pero también las moscas tienen los mismos receptores. Aunque es complicado hablar de sufrimiento en los animales, porque para el humano el dolor es la percepción psicológica que se tiene del estímulo nocivo; la nocicepción es un mecanismo que opera en todos los animales, explicó.

Si se logran identificar esos genes, dijo, se podrán encontrar las vías con las que reaccionan las personas ante estímulos que provocan dolor, lo que sería útil para elaborar nuevos analgésicos. También se realizan investigaciones para entender la consolidación de la memoria mediante el entrenamiento de moscas, similar al de los perros de Iván Pavlov (ley del reflejo condicionado). El objetivo es que el insecto asocie un choque eléctrico con un aroma en particular para que lo relacione con el dolor y trate de evitarlo.

Con este experimento se comprobó que si deja de funcionar la estructura del cerebro involucrado en este aprendizaje, los insectos permanecen donde perciben el aroma, mientras que los demás van del lado opuesto. Se sabe que en estas estructuras se expresan unos canales iónicos “de potasio, dependientes de voltaje, y se estudia qué sucede y cómo se afecta el proceso de aprendizaje cuando están mutados; los estudios pueden servir para entender cómo se consolida la memoria a largo plazo en los humanos.

Aunque los animales no piensan, tienen procesos neuronales que les permiten elegir situaciones convenientes. Estas fases son similares a las del hombre, pero son más fáciles de estudiar en los insectos porque se pueden tener cientos de familias de moscas mutantes independientes, algo imposible de conseguir con otras especies, concluyó.