Cómo encuentran las venas los murciélagos vampiros
El murciélago vampiro común (Desmodus rotundus)PASCUAL SORIANO
Investigadores han descubierto un canal proteico sensor infrarrojo que permite a los murciélagos vampiros identificar la parte más caliente del animal— venas cercanas a la superficie de la piel que transportan sangre a 38 grados centígrados (100 °F) y, presumiblemente, el mejor lugar para alimentarse.
El canal es una variante de TRPV1, un canal de proteína sensible al calor que se desencadena por altas temperaturas que podrían causar lesiones, según el estudio publicado hoy (3 de agosto) en Nature, y es distinto del sensor de calor que usan las serpientes, los únicos otros animales que no son insectos que se sabe que detectan el calor al detectar la radiación infrarroja.
«La [detección] infrarroja les permite a estos tipos, en total oscuridad, cazar presas de sangre caliente». dijo el zoólogo Bill Schutt, profesor asistente en la Universidad de Long Island, que no participó en la investigación. Aquí, los investigadores identificaron una modificación en un canal común de proteínas sensibles al calor que reducía su umbral de temperatura…
El murciélago vampiro común recibió el nombre apropiado del mito de Draculait, se alimenta de noche y vive únicamente de un dieta de sangre, cada día o dos consumiendo hasta la mitad de su peso en la sustancia vital de los grandes mamíferos, especialmente el ganado dormido. Los murciélagos primero usan la ecolocalización para detectar a sus presas, pero una vez que están a 20 centímetros de su objetivo, usan sensores infrarrojos en pozos especializados alrededor de sus narices para concentrarse en el mejor lugar para alimentarse.
En un estudio anterior, el fisiólogo David Julius de la Universidad de California en San Francisco y sus colegas encontraron que la detección infrarroja por parte de las serpientes, que, como los murciélagos, usan nervios ubicados en las fosas faciales para detectar a sus presas, está mediada por un canal de proteína de la superficie celular llamado catión receptor potencial transitorio. canal A1 (TRPA1). El canal es en realidad insensible al calor en la mayoría de los organismos, pero había desarrollado la capacidad en las serpientes, lo que llevó al grupo a sospechar que una transformación similar pudo haber dado a los murciélagos vampiros su capacidad para detectar infrarrojos.
Para ver si esto Tal fue el caso, Julius y sus colaboradores de la Universidad de California, San Francisco, el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) y la Institución Carnegie en Baltimore, Maryland, compararon la expresión génica en nervios sensibles al calor de murciélagos vampiros, llamados ganglios trigéminos. , con expresión en un grupo de nervios cerca de la columna vertebral, llamados ganglios de la raíz dorsal (GRD). También compararon estos patrones de expresión con los de los ganglios de cuatro especies de murciélagos que no tienen capacidades sensoriales de infrarrojos.
Para su sorpresa, no observaron ninguna diferencia en la transcripción del gen que codifica TRPA1, ni de cualquier otro gen. En cambio, descubrieron que el canal de proteína sensible al calor de la proteína TRPV1a normalmente desencadenado por temperaturas superiores a 43 C (110 F) existía en dos isoformas diferentes, una versión de aproximadamente 850 aminoácidos y una que era 62 aminoácidos más corta. La forma corta, que resultó del empalme alternativo del ARNm transcrito, constituía hasta la mitad del TRPV1 que se encuentra en los ganglios del trigémino de los murciélagos vampiros, mientras que comprendía solo un pequeño porcentaje del TRPV1 en el DRG. Fue similarmente bajo en ambos tipos de grupos nerviosos en las otras especies de murciélagos, lo que sugiere que la forma corta puede desempeñar un papel en la detección de infrarrojos.
Para probar esta hipótesis, los investigadores expresaron una de las dos isoformas TRPV1 en células de riñón humano y en ovocitos de rana cultivados in vitro, y midieron su sensibilidad a la temperatura utilizando imágenes de calcio y ensayos electrofisiológicos, respectivamente. Como era de esperar, las células que producían la isoforma larga se activaron a 40 grados Celsius (104 F). Las células que producen la isoforma corta, por otro lado, se activaron a solo 30 grados (86 F), una caída que permite que la proteína responda al calor de las presas de los murciélagos vampiros.
Este es un gran salto. en comprender cómo estos animales localizan a sus presas, dijo Brock Fenton, profesor de biología en la Universidad de Western Ontario y autor de un artículo adjunto de Nature News and Views. Mientras que la isoforma más larga mantiene su función normal de detección de altas temperaturas potencialmente dañinas, la isoforma más corta en los nervios trigéminos del murciélago vampiro común permite a los animales detectar temperaturas más bajas, como el calor corporal de sus presas mamíferas.
Básicamente, la evolución modificó un sistema en los murciélagos vampiros que ya estaba siendo utilizado para detectar temperaturas, dijo Schutt, autor del libro de 2008 Dark Banquet: Blood and the Curious Lives of Blood-Feeding Creatures, convirtiendo en una útil herramienta de caza.
Esto contrasta con la víbora, cuya capacidad de detección de infrarrojos evolucionó a partir de un tipo diferente de canal que no está involucrado en la detección de celo, pero sí en la detección de olores nocivos, añadió Fenton. Las diferentes estrategias evolutivas empleadas por estos dos linajes son un ejemplo de cuán plásticos pueden ser nuestros sistemas sensoriales, dijo.
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