Científicos en Japón han identificado circuitos cerebrales y un receptor olfativo único en peces y anfibios, que es la puerta de entrada al inicio de comportamientos de alimentación en el pez cebra.

Este receptor recoge el olor del trifosfato de adenosina (ATP), conocido principalmente por transportar energía dentro de las células, pero también es un componente de las presas de los peces, como el camarón de salmuera y el plancton.

Se ha sabido que el ATP induce actividad neuronal en la nariz de varias especies de peces, pero se desconoce el receptor preciso que se activa y la posterior señalización cerebral. El laboratorio de Yoshihiro Yoshihara, en el ‘RIKEN Brain Science Institute’, en Japón, ha identificado esta cascada química, como se informa en un artículo sobre su trabajo que se publica en ‘Current Biology’.

El pez cebra está muy atraído por el ATP y los compuestos de adenosina relacionados, pero sin un epitelio olfativo –la capa de olfato primaria de las células en la nariz– el ATP ya no es tan atractivo para los peces, lo que indica que es el sentido del olor el que es responsable. A diferencia de otros compuestos analizados, las neuronas activadas por ATP en la nariz son «en forma de pera» y muy distintas de otras neuronas sensoriales olfativas.

A partir de ahí, los investigadores rastrearon la activación neural a un gran glomérulo específico o convergencia de axones y dendritas en el bulbo olfativo del cerebro de pez cebra. El glomérulo lG2 es altamente sensible al ATP y compuestos estrechamente relacionados y, a su vez, transmite la información del olor a áreas en el prosencéfalo que son responsables de desencadenar los comportamientos de alimentación apropiados.

Un mecanismo muy temprano en la historia evolutiva

Cuando los investigadores buscaron el mediador genético del olfato de ATP, encontraron un nuevo gen del receptor de adenosina que denominaron A2c que se expresa en el pequeño número de neuronas sensoriales olfativas en forma de pera en la nariz del pez cebra. «Creemos que el receptor codificado por este gen es importante para la detección olfativa de ATP», dice el líder del equipo de investigación.

Los investigadores descubrieron que el gen A2c se conserva en todos los peces y anfibios cuyos genomas se han secuenciado, pero no está presente en reptiles, aves o mamíferos, mientras que otros genes receptores de adenosina estaban presentes en todos los vertebrados. «Esto sugiere que el receptor de adenosina A2c tiene una función muy específica en vertebrados acuáticos inferiores, precisamente para mediar en el comportamiento de forrajeo hacia moléculas atractivas», dice Yoshihara.

Curiosamente, los científicos vieron que el receptor A2c responde muy estrechamente sólo a la adenosina, lo que significa que el ATP en el agua tiene que ser degradado enzimáticamente en la nariz del pez cebra para que active el receptor. Los autores hallaron que las enzimas y el receptor trabajan mano a mano para detectar rápidamente la ATP y transmitir esta información al cerebro, un mecanismo que puede haber surgido muy pronto en la evolución para permitir la detección de sustancias químicas derivadas de alimentos en el medio acuático a través del olfato.

Fuente: Europa Press