?Por qu¨¦ los mosquitos se ceban con nuestros tobillos?

La capacidad de percibir la temperatura es un sentido fundamental para los insectos. Dicha termorrecepci¨®n est¨¢ implicada en las preferencias ambientales, en evitar condiciones da?inas y, en el caso de los hemat¨®fagos, en reconocer y localizar a v¨ªctimas potenciales.

La sensibilidad t¨¦rmica reside en receptores moleculares situados en la membrana de c¨¦lulas especializadas distribuidas por el cuerpo, especialmente en las antenas y en el cerebro.

Los insectos hemat¨®fagos detectan y se aproximan a objetos cuya temperatura corresponde aproximadamente a la de un vertebrado de sangre caliente. La b¨²squeda depende de la detecci¨®n de se?ales emitidas como el di¨®xido de carbono (CO?), los olores y el calor corporal. Los receptores para detectar el CO? y los olores de las v¨ªctimas se han encontrado en los mosquitos, pero hasta ahora el mecanismo de la localizaci¨®n t¨¦rmica de sangre caliente no se hab¨ªa situado con precisi¨®n.

En los ¨²ltimos a?os, las investigaciones sobre el comportamiento de los mosquitos han determinado qu¨¦ ayuda a los insectos a detectar se?ales qu¨ªmicas vol¨¢tiles a distancia. Los factores que los mantienen en su vuelo de proximidad mientras se preparan para posarse sobre su v¨ªctima han sido muy dif¨ªciles de identificar. Un art¨ªculo de investigaci¨®n publicado recientemente expone los fundamentos gen¨¦ticos y moleculares que gu¨ªan a los mosquitos durante su vuelo hacia su cena.

En libertad, las hembras de los mosquitos muestran una insaciable avidez de sangre, pero sus cong¨¦neres criados en laboratorio a veces se muestran inapetentes. Para estudiar su comportamiento y estimular su apetito, el grupo de investigadores que firma el art¨ªculo los mantuvo bajo iluminaci¨®n artificial y, para imitar los est¨ªmulos que habr¨ªan encontrado al aire libre, utilizaron varias se?ales sensoriales: el calor de un disco de metal calentado, bocanadas de di¨®xido de carbono y el atractivo aroma humano que emana de calcetines sin lavar.

Los mosquitos criados en laboratorio respond¨ªan a esos est¨ªmulos. Pero no lo hac¨ªan los miembros de poblaciones a los que se hab¨ªa modificado gen¨¦ticamente para que dejaran de expresar un termostato molecular, el IR21a, situado en las antenas. Al bloquear el termostato, los mosquitos ven mermada su capacidad de detectar calor y son m¨¢s remisos a buscar sangre humana.

No hay mayor reclamo para los mosquitos hembra que un cuerpo rebosante de sangre tibia. Pero, para que finalmente consigan encontrarlo, es necesario que encajen ciertas se?ales sensoriales estimuladoras. En primer lugar, act¨²an las emanaciones de CO? procedentes de la respiraci¨®n, que los estimulan para localizar objetivos situados hasta una distancia de unos cincuenta metros.

Luego, si las emanaciones provienen de un grupo, los mosquitos eligen a las v¨ªctimas que les parecen m¨¢s apetitosas. La discriminaci¨®n tiene lugar seg¨²n el olor corporal, relacionado con las colonias de microrganismos que convierten el sudor en ¨¢cidos org¨¢nicos vol¨¢tiles como el l¨¢ctico. Una vez que se encuentran a un palmo de distancia de su presa, sus sensores t¨¦rmicos de corto alcance y el olor corporal comienzan a funcionar, allanando el camino hacia el trozo de piel que se les antoje m¨¢s sabroso.

La detecci¨®n t¨¦rmica de los mosquitos

Aunque en principio pueda parecer sorprendente, para descubrir la estrategia de detecci¨®n t¨¦rmica de los mosquitos los investigadores eligieron moscas de la fruta del g¨¦nero Drosophila. Como los mosquitos hemat¨®fagos descienden de ancestros que no se alimentan de sangre, los investigadores quer¨ªan dilucidar si la aparici¨®n de la b¨²squeda de calor y la alimentaci¨®n de sangre inducida por calor en los mosquitos implic¨® la generaci¨®n de nuevos termorreceptores o la reutilizaci¨®n de otros preexistentes.

Por eso, aunque las moscas de la fruta est¨¢n alejadas de los mosquitos por apetencias nutricionales dr¨¢sticas y por unos 200 millones de a?os de evoluci¨®n, ambos comparten mucha maquinaria molecular.

Los investigadores se centraron en el IR21a, un receptor que ayuda a las moscas de la fruta a detectar y migrar hacia temperaturas m¨¢s fr¨ªas para evitar el sobrecalentamiento.

Cuando, utilizando tecnolog¨ªa CRISPR, los temibles mosquitos Anopheles gambiae fueron modificados gen¨¦ticamente para anular el IR21a, dejaron de ser atra¨ªdos por microtermos de laboratorio calentados a 37 ?C , un objetivo irresistible para los mosquitos normales.

Los experimentos del equipo demuestran que IR21a funciona tanto en moscas de la fruta como en mosquitos, pero con una diferencia fundamental. Ayuda a las primeras a evitar el calor, mientras que hace que los segundos naveguen hacia ¨¦l.

Eso sugiere que los mosquitos reutilizaron un gen evolutivamente antiguo en un nuevo circuito celular al que le dieron una nueva funci¨®n: en lugar de usarlo para la termorregulaci¨®n, como hacen las moscas de la fruta, los usan como radares para detectar organismos de sangre caliente.

Los mosquitos sin IR21a mostraron menos inter¨¦s en la sangre entibiada que se les suministraba en un platillo caliente unido a la parte superior de su jaula de malla, aunque esa era su principal fuente de alimento. Sin embargo, anular el IR21a no basta para desconcertar por completo a un mosquito hambriento.

Para estimular a los mosquitos sin IR21a, los investigadores inyectaron en la jaula aire enriquecido con di¨®xido de carbono y colocaron trozos de calcetines y medias sin lavar alrededor de los platillos. Los trozos procedentes de algunos miembros del equipo demostraron ser atractivos m¨¢s potentes que los de otros.

De ah¨ª se deduce que el olor a ¨¢cido l¨¢ctico emanado de los pies, diferente en cada individuo, realmente los atrae y explica que cuando uno se pone a tiro los mosquitos pierdan altura y vuelen directamente hacia los tobillos.

?Por qu¨¦ esa afici¨®n a buscar los tobillos?

Porque act¨²an como chimeneas por las que suben las emanaciones vol¨¢tiles de los pies, en cuya zona plantar se concentran 250 000 gl¨¢ndulas sudor¨ªparas, una cantidad que supera a la de cualquier otra parte accesible de nuestro cuerpo.

Otras zonas con gran concentraci¨®n sudor¨ªpara son las palmas de las manos (las chimeneas ser¨ªan los antebrazos) y la regi¨®n frontal de la cara (en este caso por la emanaci¨®n de las orejas), otros dos de los campos de aterrizaje preferidos por los mosquitos.

En cualquier caso, el experimento indica que los mosquitos son especialmente h¨¢biles para encontrarnos. Con tantas se?ales sensoriales diferentes que los estimulan, intentar anular una sola v¨ªa nunca ser¨¢ suficiente para impedir esa habilidad forjada durante millones de a?os de evoluci¨®n.

Aunque sea as¨ª, al identificar m¨¢s se?uelos que conducen a los mosquitos hasta los humanos, los investigadores avanzan en el camino de desarrollar repelentes m¨¢s potentes, incluidos algunos que podr¨ªan alterar las habilidades de navegaci¨®n de unos insectos que son vectores de enfermedades que cada a?o provocan 700.000 muertos en todo el mundo.

Manuel Peinado Lorca es catedr¨¢tico de la Universidad de Alcal¨¢, en el departamento de Ciencias de la Vida del Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos.

Este art¨ªculo ha sido publicado originalmente en The Conversation Espa?a.