Cuando pasamos hambre, tenemos la capacidad de ignorar la necesidad de comer de tal manera que podamos llevar a cabo la tarea en cuestión. Desde hace tiempo se sabe que el cerebro está involucrado en tales decisiones. Pero cómo el cerebro coordina la respuesta aEl estrés nutricional para que el cuerpo pueda funcionar normalmente no se entiende muy bien. Ahora, investigadores del Centro Nacional de Ciencias Biológicas NCBS, Bangalore, han descubierto un circuito cerebral que permite que las moscas de la fruta den un importante paso en el desarrollo de sus vidas a pesar deestrés nutricional
Desde el momento en que salen del huevo, los insectos como las moscas pasan por tres etapas principales en sus vidas. La primera es la etapa larval parecida a un gusano durante la cual el insecto come y acumula recursos; la segunda es la etapa transformadora de la pupa,de las cuales las larvas sin patas y sin alas emergen en la tercera y última etapa adulta de sus vidas como moscas aladas de 6 patas.
Es importante integrar la detección nutricional con estos pasos del desarrollo; la larva debe saber cuándo tiene suficientes recursos para pupar y hacer la transformación en un adulto. Cuando se la priva de alimentos, la pupación a menudo se puede posponer hasta que se acumulen suficientes reservas.
Sin embargo, hay excepciones a esto: cuando se enfrentan a la privación de proteínas hacia el final de sus vidas larvarias, las larvas de la mosca de la fruta pueden empujarse para pupatar. El equipo de Gaiti Hasan de NCBS ahora ha descubierto cómo sucede esto - los investigadoreshan descubierto un circuito integrador de células nerviosas en cerebros de moscas de la fruta que les permite ignorar la falta de proteínas en sus alimentos para entrar en la etapa de la pupa.
"Las larvas básicamente deciden pupar una vez que han comido lo suficiente. Pero en una etapa en la que ya tienen suficiente proteína en ellas, si les das comida deficiente en proteínas, se topan con un dilema. Las larvas normales tienen un circuito neuronal en sucerebros que les permiten superar esto. Sin embargo, tenemos un conjunto de mutantes que no pueden pupar bajo esta condición ", dice Gaiti Hasan." De hecho, estos mutantes tienen todo en ellos para poder pupar, pero porque este circuito esno funcionan correctamente, no pueden ignorar el déficit de proteínas ", continúa.
El circuito que descubrió el grupo de Hasan consta de tres tipos de células nerviosas: un conjunto detecta e informa la falta de proteínas en los alimentos, un segundo conjunto integra esta entrada con información metabólica y el tercer conjunto controla las señales hormonales necesarias para comenzar la pupaciónLas células nerviosas involucradas en este proceso de integración y control de señales hormonales residen en un área del cerebro del insecto conocida como ganglio ventral medio mVG, que a su vez se comunica con una región del cerebro central similar al mamífero.hipotálamo
Los estudios sobre el hipotálamo han demostrado que integra la detección de la nutrición con los procesos metabólicos y regula el hambre. De manera similar, el insecto mVG combina información sobre nutrición con insumos metabólicos. Sin embargo, el circuito en el mVG de la mosca descrito en este trabajo funcionapara regular un paso en el desarrollo de la vida del insecto, a diferencia de un impulso conductual como el hambre que el hipotálamo regula en los mamíferos.
"Lo que es realmente sorprendente de este trabajo es que demuestra que una vía de señalización pura desde un sistema neuronal puede controlar un interruptor de desarrollo, el que le dice a una larva que se convierta en una pupa", dice Siddharth Jayakumar, estudiante de Hasan y elautor principal del artículo que detalla estos hallazgos en la revista eLife .
Hasan y Jayakumar creen que el "circuito integrador" que une la nutrición y el desarrollo que han descubierto podría ser similar en insectos y mamíferos. Aunque los tipos de células nerviosas involucradas en los dos sistemas pueden ser muy diferentes, es muy probable que los patrones del circuitoser similar.
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Materiales proporcionados por Centro Nacional de Ciencias Biológicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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