Identificaron el mecanismo genético que usa un gusano parásito para llevar a un insecto a ahogarse

Existen parásitos que, en lugar de matar enseguida a quien los alberga, le imponen una conducta distinta: lo llevan a actuar como a ellos les conviene para poder reproducirse, aun cuando esa conducta termine siendo letal para el animal que los hospeda. Se trata de una rareza biológica conocida desde el siglo XIX, presente en insectos, crustáceos y otros artrópodos en distintos puntos del planeta. Lo que no se sabía hasta ahora era qué pasaba, a nivel genético, dentro de esos dos cuerpos para que semejante control fuera posible. Un grupo de científicos de varios países acaba de aportar esa pieza faltante, según informó Infobae.

El objeto de estudio fue un gusano de la especie Mermis nigrescens, capaz de apoderarse del sistema de un insecto llamado tijereta europea (Forficula auricularia) y empujarlo a meterse en el agua hasta ahogarse. La investigación quedó a cargo de un equipo de la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda, y sus resultados se difundieron en la revista científica Proceedings of the Royal Society B.

El equipo trabajó con secuenciación transcriptómica comparativa, un método que permite ver qué genes están funcionando dentro de una célula en un instante determinado. Con esa herramienta compararon cuatro momentos distintos: insectos sanos, insectos apenas infectados, insectos con la infección avanzada y, por último, el instante preciso en que el parásito toma el mando y el animal se dirige al agua.

Uno de los datos más llamativos es que, durante buena parte de su crecimiento dentro del cuerpo de la tijereta, el gusano no deja rastro: no dispara ninguna respuesta inmune ni nerviosa de magnitud en su huésped. Según indicó el Dr. Upendra Bhattarai, de la Universidad de Brown y a cargo de la investigación, el parásito pasa inadvertido mientras crece, y solo cuando termina de desarrollarse desencadena en la tijereta esa marcha final hacia el agua que le cuesta la vida, de acuerdo con declaraciones que reprodujo un comunicado de la casa de estudios neozelandesa citado por Infobae.

El cambio llega cuando el parásito alcanza la madurez plena: miles de genes de ambos organismos alteran su actividad al mismo tiempo. El estudio detectó 12.876 genes activos en las tijeretas y 9.722 en los nematodos. En el insecto, 673 se activaron con mayor intensidad y 593 redujeron su actividad; en el parásito las variaciones fueron todavía más marcadas, con 2.672 genes que aumentaron su expresión y 2.293 que la disminuyeron a lo largo de las etapas analizadas.

El análisis mostró que el control del comportamiento no es un proceso unilateral, sino que huésped y parásito experimentan cambios coordinados. En las tijeretas se activaron con más fuerza las rutas de señalización transmembrana —los circuitos que permiten a las células comunicarse entre sí y con el entorno—, en particular en el sistema nervioso central, con tres genes especialmente relevantes: hcrtr2, adra1a y pde10a, este último vinculado a la transmisión de señales asociadas a la dopamina, el neurotransmisor que regula el movimiento y la toma de decisiones. Del lado del nematodo, la actividad se concentró en genes de transporte y secreción de moléculas, que podrían enviar señales químicas al sistema nervioso del insecto.

Ambos organismos compartieron además una misma señal reguladora: un motivo de unión al ADN llamado factor de transcripción GATA, presente entre los genes más activos de los dos durante la fase de manipulación, lo que sugiere un lenguaje molecular común entre especies distintas.

El Prof. Neil Gemmell, del Departamento de Anatomía de la Universidad de Otago y autor sénior del estudio, señaló que los hallazgos "revelan cómo los parásitos y los huéspedes interactúan a nivel genético para producir estos dramáticos cambios de comportamiento". El coautor Jean-François Doherty, de la Universidad de British Columbia, lo definió como un caso de "fenotipo extendido", el concepto que describe la capacidad de los genes de un organismo para influir en el comportamiento de otro. Según sostuvo, el estudio "proporciona el primer marco genético integral para entender cómo los nematodos mermítidos secuestran el comportamiento de los insectos" y abre la puerta a investigar cómo los parásitos interactúan con los sistemas nerviosos centrales, "incluso en humanos y animales de granja".

El fenómeno no es exclusivo de esta pareja de especies: el Prof. Emérito Robert Poulin, del Departamento de Zoología de Otago, recordó que este tipo de manipulación tiene otros ejemplos en la fauna de Nueva Zelanda, como el que forman el gusano pelo de caballo nativo y el wētā, un insecto endémico del país. La Dra. Eddy Dowle, del New Zealand Institute for Bioeconomy Science, estudia ese otro sistema y consideró que las similitudes entre ambos casos ofrecen una oportunidad única para comprender cómo evolucionan rasgos complejos. "La manipulación del huésped brinda una oportunidad notable para entender cómo un organismo puede influir en el comportamiento de otro, y las comparaciones futuras de estos sistemas pueden ayudarnos a descubrir mecanismos comunes que los parásitos utilizan para manipular a sus huéspedes", afirmó.

Los propios autores pidieron cautela: parte de los análisis se hizo con umbrales estadísticos más permisivos, y algunos de los cambios genéticos observados podrían responder a otros procesos fisiológicos del nematodo mientras se prepara para su vida libre fuera del huésped. El paso siguiente, señalaron, sería replicar el estudio con huéspedes infectados en condiciones controladas para ajustar los tiempos y la dosis de infección.