Hable acerca de los instintos maternos: los biólogos de la Universidad de Iowa han aprendido que las lombrices hembra pueden alertar a sus futuras crías de los peligros que enfrentarán al nacer, y las madres transmiten estas advertencias incluso antes de que las crías hayan sido concebidas.
El estudio muestra que una lombriz madre libera una sustancia química llamada serotonina cuando detecta peligro, como un cambio de temperatura, que puede ser dañino o incluso mortal para el animal. La serotonina viaja desde el sistema nervioso central de la madre hasta sus óvulos no fertilizados., donde la advertencia se almacena, por así decirlo, en los óvulos y luego se pasa a la descendencia después de la concepción.
En experimentos, los investigadores descubrieron que los embriones de madres que transmitieron la señal de peligro de serotonina tuvieron una mayor tasa de natalidad y éxito de supervivencia que las lombrices intestinales femeninas a las que se les eliminó la señalización de serotonina.
"Nuestro estudio muestra que la respuesta sensorial de la madre al peligro en realidad protege a la progenie", dice Veena Prahlad, profesora asociada en el Departamento de Biología y autora correspondiente del estudio, publicada en la revista eLife . "Dicho de manera más simple, parece estar protegiendo a sus posibles bebés antes de protegerse a sí misma".
Hay indicios de que este canal de comunicación existe en los mamíferos, pero los investigadores saben poco sobre cómo sucede. Así que Prahlad y su equipo decidieron estudiarlo en detalle en gusanos redondos. Los investigadores mostraron que la liberación de serotonina por las neuronas maternas desencadena la expresión génicaen la gónada que protege al óvulo inmaduro, asegurando su supervivencia después de la fertilización e incluso haciendo que las larvas de gusanos redondos sean más resistentes a los estresores.
El equipo confirmó estos hallazgos al comparar las tasas de natalidad y supervivencia de las larvas de lombrices intestinales que recibieron la señal de serotonina con aquellas de quienes se había eliminado la enzima de señalización de serotonina. Los resultados mostraron que las larvas de lombrices intestinales que recibieron serotonina materna tuvieron un 94% de éxito en el nacimiento y supervivenciacuando se expone a temperaturas más altas en comparación con un 50% de éxito de nacimiento y tasa de supervivencia en temperaturas más altas para descendientes de lombrices intestinales con la enzima de señalización de serotonina eliminada.
"Entonces, el estrés en la madre no siempre es malo", dice Prahlad. "En este caso, en realidad prepara a la descendencia para el futuro".
"La parte más emocionante de nuestro estudio fue el efecto transgeneracional", dice Srijit Das, el primer autor del estudio y un investigador postdoctoral en biología. "Cuando la madre experimenta estrés, los efectos se comunican a los huevos de tal manera que la descendencia quesurgen de estos huevos tienen una mayor tolerancia al mismo estresante "
Los investigadores llevaron sus hallazgos un paso más allá al probar el mecanismo de señalización de la serotonina con células de un mamífero. En esos experimentos, en colaboración con Josh Weiner, profesor de biología en Iowa y coautor del estudio, los investigadores dosificaron las neuronas de los ratonescon serotonina. Observaron que la serotonina causaba el mismo mecanismo de defensa que en los huevos de gusanos redondos y era común a todas las plantas y animales conocidos como la respuesta al choque térmico.
Este mecanismo, activado por una proteína llamada factor de transcripción HSF1 y que se activa por cambios en la temperatura, la salinidad y otros factores estresantes, desencadena la producción de una clase de proteínas llamadas chaperonas moleculares, que buscan y reparano deshacerse de las proteínas dañadas que se han vuelto tóxicas para la célula.
Eso significa que, en espera de más estudios, la serotonina puede convertirse en una opción de tratamiento para activar las defensas celulares contra la enfermedad neurodegenerativa asociada con el envejecimiento, incluida la demencia, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
"Tomó un viaje extraño, pero fue muy gratificante ver que esto es algo que puede suceder en las neuronas de mamíferos", dice Prahlad. "Aumenta la serotonina y puede hacer que las neuronas activen HSF1 y aumenten las chaperonas moleculares".Y sabemos que si podemos aumentar las chaperonas moleculares, selectivamente en las demencias, obtenemos una disminución en muchos de los síntomas, en la toxicidad y en la muerte y disfunción neuronal ".
Prahlad planea evaluar si el aumento de la serotonina en los ratones evitaría que contraigan demencia.
"El sistema de serotonina es eminentemente farmacológico. Es sencillo aumentar la disponibilidad de serotonina. Solo necesitaría determinar las dosis y la frecuencia, pero ese sería nuestro próximo paso".
El Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, una rama de los Institutos Nacionales de Salud y la Mente del Envejecimiento y la Iniciativa Brian en Iowa financiaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Iowa . Original escrito por Richard C. Lewis. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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