El artículo "Nuevo estudio: las ratas topo desnudas crean su propio olor que indica el éxito de su colonia" apareció por primera vez en el sitio web AZ Animals.
En una colonia de abejas, la abeja reina es el centro reproductivo. Sorprendentemente, las ratas topo desnudas tienen una jerarquía reproductiva similar dentro de las colonias y, al igual que la abeja reina, el olor determina el ápice de su cadena reproductiva.
Según un nuevo estudio realizado en el Centro Max Delbrück de Berlín, la rata topo desnuda, un mamífero originario de las sabanas y estepas del este de África, utiliza el olor para impedir la reproducción dentro de su colonia. Una vez que una hembra queda preñada, emite un olor que detiene el apareamiento y vuelve temporalmente infértiles a las demás hembras de la colonia. Este olor también les indica a las demás hembras que ella es la reina.
Mediante espectrometría de masas, los investigadores descubrieron que las abejas reina producen un potente compuesto llamado miristato de isopropilo, ampliamente utilizado en cosmética como emoliente, emulsionante y potenciador de la penetración cutánea. Este aroma no solo inhibe la reproducción en otros miembros de la colonia, sino que también altera sus niveles hormonales, volviéndolos infértiles. Esta jerarquía ayuda a prevenir la rivalidad intragrupal, asegurando una base más sólida, mayores tasas de supervivencia y una mayor armonía dentro de la colonia.
Incluso en ausencia de una reina, el aroma —aunque inodoro para los humanos— sigue siendo efectivo para las ratas topo desnudas. Estas ratas poseen aproximadamente 1200 genes receptores olfativos que les permiten detectar una amplia gama de olores, incluido el compuesto secretado por la reina, según el Dr. Gary Levine, jefe del Grupo de Fisiología Molecular de la Percepción Somatosensorial del Centro Max Delbrück. Sin embargo, los investigadores desconocen qué receptor se une al aroma de la reina.
«"Cuando se activan estas neuronas, se conectan con la corteza olfativa, donde se procesan los olores, pero también tienen que existir conexiones con el hipotálamo, y el hipotálamo es la zona del cerebro que controla los niveles hormonales", explica Levine, quien lleva casi 20 años estudiando la biología de la rata topo desnuda.
El estudio halló que la exposición al olor de la reina se asoció con un aumento en los niveles de prolactina y una disminución en los niveles de progesterona en ratas topo desnudas subordinadas, lo que podría ayudar a explicar su infertilidad, aunque aún no está claro si el miristato de isopropilo es el único factor responsable de estos cambios hormonales.
Por lo general, los topos desnudos machos y hembras comienzan a aparearse a los pocos días de separarse de la colonia. Sin embargo, si se aplica miristato de isopropilo o se añade lecho impregnado con el olor de la reina, el apareamiento no se producirá.
«Existe una especie de circuito que va desde la nariz, pasando por el cerebro, hasta la corteza cerebral y el hipotálamo, y ese circuito debe ser bastante exclusivo de las ratas topo desnudas», afirma Levin. «No creo que este olor pueda causar infertilidad. Yo mismo no lo percibo, pero eso no significa que no pueda cumplir alguna función en los humanos».
Las ratas topo desnudas tienen 1.200 neuronas sensoriales olfativas que detectan olores, lo que las hace muy sensibles a la sustancia secretada por la reina.
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Levin y un equipo de investigadores internacionales estudiaron 450 ratas topo desnudas que vivían en sistemas de túneles que imitaban su hábitat natural en el Centro Max Delbrück y descubrieron que rara vez desarrollan cáncer, experimentan poco dolor y viven más tiempo, alcanzando los 30 años en cautiverio. El olfato es un indicador particularmente importante para las ratas topo desnudas a la hora de distinguir a los miembros de una colonia diferente.
Las ratas topo desnudas también viven en colonias muy organizadas, similares a las de las abejas, las hormigas y muchos otros insectos. En estas colonias, la hembra dominante, la única capaz de reproducirse, ocupa la cima de la jerarquía, mientras que una casta de individuos estériles recolecta alimento, cría a las crías y trabaja para proteger y mantener la supervivencia de la colonia.
Es muy posible que los humanos también la produzcan y que esta molécula desempeñe alguna función fisiológica.
En una colonia de abejas, la reina produce feromonas que tienen el mismo efecto que el miristato de isopropilo en las ratas topo desnudas, inhibiendo la actividad reproductiva de las demás abejas. «Es interesante descubrir esta relación eusocial entre un mamífero y un insecto», afirma Levin. «El ejemplo clásico es la abeja reina, que es la única hembra que se reproduce, y esa es la definición de eusocialidad».
Durante el embarazo, la reina produce más miristato de isopropilo, y cuando la producción de este compuesto disminuye, los niveles de prolactina bajan y los de progesterona aumentan, lo que provoca un cambio de sexo en la colonia. Según los investigadores, cuando la reina es retirada o muere, surgen conflictos internos y nuevos patrones de comportamiento en la colonia relacionados con la selección de pareja, ya que los animales determinan qué individuo se convertirá en la próxima reina.
«Si una reina no se reproduce, es inútil y necesita ser reemplazada», explica Levin. «Así que este olor podría ser el mecanismo mediante el cual los animales detectan que la reina no se está reproduciendo». La primera hembra que se reproduce con éxito se convierte en la reina, y se restablece el orden en la colonia.
Los investigadores también estudiaron el flujo sanguíneo en áreas específicas del cerebro y descubrieron que los receptores olfativos de los animales detectan este compuesto y responden a sus señales. Incluso las ratas topo desnudas de alto rango en la colonia evitan este olor, ya que les recuerda el dominio de la reina.
Todavía se desconoce si el aroma de la reina la hace más atractiva para los machos o cómo elige a su pareja.
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«Algunos animales evitan este olor si se encuentran en una posición elevada porque creen que está asociado con la reina», explica Levin. «Pueden evitar a la reina porque puede ser bastante agresiva. Podría intimidarlos, así que esa es una de las funciones de esta molécula».
Los investigadores aún desconocen si este aroma hace que la reina sea más atractiva para los machos o cómo elige pareja. El efecto inhibidor del compuesto no afecta a los machos elegidos por la reina.
«La reina no se reprime a sí misma ni a su pareja», afirma Levin, añadiendo que este compuesto también tiene que ver con cambios epigenéticos, es decir, modificaciones en el cerebro y la morfología, a medida que la reina se alarga físicamente durante el embarazo para producir más descendencia. Además, las reinas se vuelven insensibles a su propia hormona, por lo que el compuesto que producen no suprime su propia reproducción.
Según Levin, la rata topo de Damaraland, que se encuentra en Sudáfrica, y otras especies de ratas topo también emiten un olor similar. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar si esta molécula inhibe de manera similar la reproducción en individuos subordinados.
Lo que más sorprendió a los investigadores fue que un solo aroma, en lugar del típico "cóctel de feromonas" característico de los insectos, fuera suficiente para mantener el orden en una colonia de ratas topo desnudas.
Levin afirma que su próximo objetivo es identificar el receptor olfativo, lo que les ayudará a rastrear mejor las neuronas y comprender cómo están conectadas.
«Si sabemos qué es este receptor, podemos buscarlo y comprobar si este mecanismo se ha utilizado en otras especies, incluidos los humanos», afirma Levin, quien añade que en un estudio previo se detectó miristato de isopropilo en los senos de mujeres lactantes. Se planteó la hipótesis de que este compuesto servía como señal para los bebés lactantes, ayudándoles a localizar el pezón de su madre para recibir la leche.
«"Es posible que los humanos también la produzcan, y que esta molécula tenga alguna función fisiológica", dice Levin, "o podría ser algo muy específico de la rata topo desnuda africana".
El artículo "Nuevo estudio: las ratas topo desnudas crean su propio olor que indica el éxito de su colonia" apareció por primera vez en el sitio web AZ Animals.