21 junio, 2011

Una proteína de la retina humana funciona como un sensor magnético en la mosca de la fruta

Muchos animales tienen la capacidad de sentir el campo magnético de la Tierra y generalmente lo usan para orientarse durante sus migraciones anuales. Obviamente nosotros no somos capaces de sentirlo, pero una flavoproteína llamada criptocromo 2 (CRY2), la cual se expresa en la retina humana, puede funcionar como un receptor magnético dependiente de la luz en la mosca de la fruta según un artículo publicado hoy en Nature Communications.

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Los criptocromos son unos fotorreceptores encargados de absorber la luz UV y azul, a longitudes de onda que van de 380 a 450nm. Estas flavoproteínas se encuentran presentes tanto en plantas como en animales y una de sus principales funciones es controlar el ritmo circadiano. Dentro de los animales existen dos tipos de criptocromos: el tipo 1, que es típico de los insectos, y el tipo 2 que puede estar presente tanto en vertebrados como en invertebrados. En el año 2000, Ritz et al. descubrieron que los criptocromos podrían forman parte del sistema de magnetorrecepción en muchos animales; tales como, las aves y las tortugas.

Hace tres años, Gegear et al. dieron la primera evidencia genética de que CRY formaba parte fundamental del sistema de magnetorrecepción dependiente de la luz en la mosca de la fruta, ya que cuando bloquearon la luz con longitudes de onda menores a 420nm o cuando mutaron el gen cry, las moscas fueron incapaces de percibir los campos magnéticos. El año pasado, Gegear et al. lograron restaurar el sistema de magnetorrecepción en moscas de la fruta deficientes en CRY usando la versión CRY2 de la mariposa monarca.

En el hombre podemos encontrar dos versiones del criptocromo tipo 2: la hCRY1 y la hCRY2, siendo esta última la que más se expresa en nuestras retinas. Un grupo de investigadores liderados por la neurobióloga Lauren Foley de la Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts, desarrollaron una línea de moscas transgénicas a las cuales les quitaron su gen cry original y le insertaron la versión humana (hcry2) para ver si ésta también tenía la capacidad de hacer funcionar su sistema de magnetorrecepción.

Las moscas fueron sometidas a campos magnéticos artificiales en un ambiente dispuesto en “T”. La mosca entra por la parte inferior y se dirige hacia el punto donde se bifurca el camino. En uno de los brazos hay un campo magnético mientras que en el otro no. Normalmente las moscas evitan los campos magnéticos fuertes, pero los investigadores entrenaron a un grupo de ellas para se dirijan hacia el campo magnético porque es ahí donde encontrarían una recompensa (un poco de agua con azúcar).

Los resultados mostraron que cuando las moscas no tenía el gen cry, su preferencia por lado con el campo magnético o por el lado sin el campo magnético —dependiendo si estaban entrenadas o no— se reducía considerablemente, ya que su capacidad para reconocer los campos magnéticos se veía afectada. Por otro lado, las moscas que tenían el transgén hcry2 recuperaban su capacidad para distinguir los campos magnéticos. Pero, cuando se bloqueaba la luz de longitudes de onda menores a 400nm, su sistema de magnetorrecepción no funcionaba. Con esto quedaría demostrado que el gen CRY de origen humano aún es funcional dentro de un sistema de magnetorrecepción.

Entonces, ¿esto indicaría que nosotros también somos capaces de sentir los campos magnéticos de la Tierra? Uhm…, tal vez conscientemente no lo sentimos y, para ser sincero, no creo que nos sirva para poder orientarnos tal como ocurre en muchas especies de animales; pero los campos magnéticos tal vez sí podrían influir en nuestra función visual a través de la CRY2. Por ahora, este novedoso campo de la neurociencia recién esta empezando a ser investigado.


Referencia:

ResearchBlogging.orgFoley, L., Gegear, R., & Reppert, S. (2011). Human cryptochrome exhibits light-dependent magnetosensitivity Nature Communications, 2 DOI: 10.1038/ncomms1364

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