En lo profundo de la noche, en ríos fangosos de África, un pez usa cargas eléctricas para sentir el mundo que lo rodea y comunicarse con otros miembros de su especie. La señalización en chorros eléctricos que duran solo unas décimas de milésima de segundo permite al peznavegar sin dejar que los depredadores sepan que está allí. Ahora los científicos han descubierto que el truco evolutivo que utilizan estos peces para realizar descargas tan breves podría proporcionar nuevas ideas, con relación a los tratamientos para enfermedades como la epilepsia.
en un nuevo artículo en el diario Biología actual , científicos liderados por un equipo de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad Estatal de Michigan describen cómo algunos peces, comúnmente conocidos como crías de ballenas, han desarrollado un sistema de seguridad bioeléctrico único que les permite producir pulsos de electricidad increíblemente rápidos y cortospueden comunicarse sin interferir las señales de los demás, al tiempo que eluden los sistemas de detección eléctrica altamente sensibles del bagre depredador ".
En un órgano eléctrico especializado cerca de la cola, los peces débilmente eléctricos, como las ballenas bebé, poseen una proteína que también existe en los corazones y los músculos de los humanos. Los pulsos eléctricos generados a través de esta proteína, llamada canal de iones de potasio KCNA7, duransolo unas pocas décimas de milésima de segundo, y algunos peces eléctricos se han adaptado para discriminar entre las diferencias de tiempo en las descargas eléctricas de menos de 10 millonésimas de segundo.
"La mayoría de los peces no pueden detectar los campos eléctricos, pero los bagres los perciben. Mientras que los peces eléctricos más breves pueden hacer su pulso eléctrico, más difícil es para los bagres rastrearlos", dijo Harold Zakon, profesor en los departamentos de Biología Integrativa yNeurociencia.
El equipo identificó un parche cargado negativamente en la proteína KCNA7 que permite que el canal en el pez eléctrico se abra rápidamente y sea más sensible al voltaje, permitiendo descargas extremadamente breves.
Lo que los científicos han aprendido sobre estos peces, las señales eléctricas que usan y cómo evolucionaron puede ayudar a los humanos en el futuro al arrojar luz sobre cómo funcionan esas mismas vías eléctricas en condiciones como la epilepsia, donde los pulsos eléctricos en el cerebro y los músculos causanconvulsiones: el hallazgo también puede tener implicaciones para los descubrimientos sobre las migrañas y algunas afecciones cardíacas.
"Las mutaciones en los canales de potasio que los hacen demasiado sensibles o no lo suficientemente sensibles a los estímulos eléctricos pueden provocar epilepsia o enfermedades cardíacas y musculares", dijo Swapna Immani, primer autor del artículo y un investigador asociado en neurociencia y biología integradora ".Por lo tanto, comprender qué controla la sensibilidad de los canales de potasio a los estímulos es importante para la salud, así como una comprensión básica de los canales iónicos ".
La comprensión previa de la misma proteína se basó en los canales de potasio en las moscas de la fruta, pero los investigadores dicen que este artículo sugiere que la región particular con el parche negativo podría funcionar de manera diferente en los vertebrados.
Observar la evolución del órgano eléctrico especializado también puede proporcionar ventanas importantes sobre cómo los genes cambian y se expresan. Al estudiar habilidades únicas o extremas en el reino animal, se puede aprender mucho sobre la base genética de las adaptaciones, dice el documento.
"El mensaje final de nuestro proyecto es que los animales extraños como los peces débilmente eléctricos pueden dar una visión muy profunda de la naturaleza, a veces con importantes consecuencias biomédicas", dijo Jason Gallant, profesor asistente de biología integrativa en la Universidad Estatal de Michigan e investigadoren el proyecto ". Descubrimos algo a primera vista que parecería una idiosincrasia de la biología de los peces eléctricos, que siempre es emocionante pero carece de una amplia aplicación. Debido a las relajadas restricciones evolutivas en este importante canal de potasio en los peces eléctricos, que noNo es necesario que sigamos las mismas reglas normalmente impuestas por el sistema nervioso o muscular, el retoque de la selección natural ha revelado una 'regla' física que sospechamos que gobierna los canales de potasio de manera más amplia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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