Un estudio con moscas de la fruta, dirigido por investigadores de las universidades de Manchester y Leicester, con el apoyo del Laboratorio Nacional de Física, ha sugerido que la capacidad del mundo animal para detectar un campo magnético puede estar más extendida de lo que se pensaba.
Crédito: Jerzy Górecki.
El equipo mostró por primera vez que una molécula presente en todas las células vivas llamada dinucleótido de flavina y adenina (o FAD para abreviar), puede, en cantidades suficientemente altas, impartir sensibilidad magnética en un sistema biológico.
Para hacerlo, aprovechó la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) para manipular la expresión génica y probar sus ideas. La mosca de la fruta, aunque muy diferente por fuera, contiene un sistema nervioso que funciona exactamente igual que el nuestro y ha sido utilizado en innumerables estudios como modelo para entender la biología humana.
La magnetorrecepción —como se llama el sexto sentido— es mucho más difícil de detectar que los cinco sentidos más familiares de la vista, el olfato, el oído, el tacto y el gusto.
Eso, dice el co-investigador principal y neurocientífico Dr. Adam Bradlaugh de la Universidad de Manchester, se debe a que un campo magnético transporta muy poca energía, a diferencia de los fotones de luz o las ondas de sonido utilizadas por los otros sentidos que, en comparación, tienen un gran impacto.
Para evitar esto, la naturaleza ha explotado la física cuántica y el criptocromo, una proteína sensible a la luz que se encuentra en animales y plantas.
«La absorción de luz por parte del criptocromo da como resultado el movimiento de un electrón dentro de la proteína que, debido a la física cuántica, puede generar un forma activa de criptocromo que ocupa uno de los dos estados. La presencia de un campo magnético afecta a las poblaciones relativas de los dos estados, lo que a su vez influye en la “vida útil activa” de esta proteína», dijo el Dr. Alex Jones, químico cuántico del Laboratorio Nacional de Física y también parte del equipo.
Los criptocromos están involucrados en el ritmo circadiano de plantas y animales, y en la detección de campos magnéticos en algunas especies. Evolutivamente son muy antiguos y están estrechamente relacionados con la fotoliasa, una enzima bacteriana que se activa por la luz y participa en la reparación de los daños al ADN.
«Uno de nuestros hallazgos más sorprendentes, y que está en desacuerdo con la comprensión actual, es que las células continúan “detectando” los campos magnéticos cuando solo está presente un fragmento muy pequeño de criptocromo. Eso muestra que las células pueden, en menos en un laboratorio, detectar campos magnéticos a través de otras formas», explicó el Dr. Bradlaugh.
«Identificamos una posible “otra forma” al mostrar que una molécula básica, presente en todas las células, puede —en cantidades suficientemente altas— impartir sensibilidad magnética sin que esté presente ninguna parte de los criptocromos. Esta molécula, el dinucleótido de flavina y adenina, es el sensor de luz que normalmente se une a los criptocromos para soportar la magnetosensibilidad», añadió
Los hallazgos, dicen los investigadores, son importantes porque comprender la maquinaria molecular que permite que una célula detecte un campo magnético nos brinda una mejor capacidad para apreciar cómo los factores ambientales (por ejemplo, el ruido electromagnético de las telecomunicaciones) pueden afectar a los animales que dependen de un sentido magnético para sobrevivir.
Los efectos del campo magnético en FAD en ausencia de criptocromo también brindan una pista sobre los orígenes evolutivos de la magnetorrecepción, ya que parece probable que el criptocromo haya evolucionado para utilizar los efectos del campo magnético en este metabolito ubicuo y biológicamente antiguo.
«Este estudio, en última instancia, puede permitirnos apreciar mejor los efectos que la exposición al campo magnético podría tener en los humanos. Además, debido a que FAD y otros componentes de estas máquinas moleculares se encuentran en muchas células, esta nueva comprensión puede abrir nuevas vías de investigación sobre el uso de campos magnéticos para manipular la activación de genes diana. Eso se considera un santo grial como herramienta experimental y posiblemente eventualmente para uso clínico», concluyó el profesor Ezio Rosato de la Universidad de Leicester, otro de los coautores del trabajo publicado en Nature.
Fuente: Manchester. Edición: MP.
El «sexto sentido» de los animales está más extendido de lo que se pensaba