Genes robados utilizados para el control mental parasitario

Muchos parásitos manipulan el comportamiento de sus huéspedes para asegurar su supervivencia y capacidad de reproducirse. El gusano de caballo muestra uno de los ejemplos más sofisticados de este tipo de «control mental». El gusano caballo nace en el agua y utiliza insectos acuáticos como las efímeras para hacer autostop hasta tierra firme, donde permanecen hasta que son devorados por insectos terrestres como grillos o mantis. Una vez que los gusanos del rábano picante llegan a estos huéspedes, comienzan a crecer y a manipular el comportamiento del huésped. El gusano caballo maduro finalmente induce al huésped a saltar al agua, a menudo hasta provocar la muerte del huésped, para que pueda completar su misión de vida y reproducirse.

«¿¿Qué??»

Estudios anteriores han sugerido que los gusanos de los caballos secuestran las vías biológicas de sus huéspedes y aumentan el movimiento hacia la luz, lo que incita a los huéspedes a acercarse al agua. Los científicos creen que esto se logra con moléculas que imitan las del sistema nervioso central de los huéspedes, pero sigue siendo un misterio exactamente cómo estos parásitos desarrollaron este tipo de mimetismo molecular.

Para responder a esta pregunta, los investigadores analizaron la expresión genética de todo el cuerpo en un cordados gusano de caballo antes, durante y después de manipular a sus huéspedes mantis. Encontraron más de 3.000 genes de gusanos de crin que se expresaban más cuando se manipulaban los huéspedes, y 1.500 genes de gusanos de crin que se expresaban menos. Por otro lado, la expresión genética en el cerebro de las mantis no cambió y, de hecho, no se pudo distinguir de la encontrada en mantis no infectadas. Estos resultados indican que los gusanos de los caballos producen sus propias proteínas para manipular el sistema nervioso de sus huéspedes.

Luego, los investigadores buscaron en una base de datos de proteínas para explorar el origen de los genes que cordados el gusano del rábano picante utiliza para manipular a la mantis. «Sorprendentemente, muchos de los genes del gusano de crin que pueden desempeñar funciones importantes en la manipulación de sus huéspedes eran muy similares a los genes de las mantis, lo que sugiere que se adquirieron mediante transferencia horizontal de genes», dice Mishina. La transferencia horizontal de genes es un proceso biológico en el que los genes se transfieren de un organismo a otro, pero no mediante reproducción. Puede tener importantes consecuencias evolutivas, permitiendo a los organismos adquirir nuevos genes o funciones rápidamente, lo que potencialmente les ayudará a adaptarse a nuevos entornos o estilos de vida.

Una mantis religiosa que no sabe que se verá obligada a sumergirse en el agua para que el parásito polizón pueda reproducirse.

Un análisis más detallado apoyó la idea de que el mimetismo molecular aparece en el cordados Los gusanos mantis probablemente sean el resultado de la transferencia horizontal de genes de las mantis. En particular, más de 1.400 cordados Se encontraron genes de gusanos de caballo que coincidían con los de la mantis, pero estaban ausentes o eran muy diferentes de las especies de gusanos de caballo que no utilizan huéspedes mantis. Los autores concluyen que los numerosos genes miméticos que han identificado son probablemente el resultado de múltiples eventos de transferencia horizontal de genes de varias especies de mantis durante la evolución del gusano de los caballos. Estos genes, en particular los asociados con la neuromodulación, la atracción por la luz y los ritmos circadianos, parecen desempeñar un papel en la manipulación del huésped.

La transferencia horizontal de genes es una de las principales formas en que las bacterias evolucionan para resistir los antibióticos. Mishina cree que a medida que encontremos más ejemplos de transferencia horizontal de genes entre organismos multicelulares, adquiriremos conocimientos sobre este fenómeno y sobre la evolución en general. «Los numerosos casos de transferencia horizontal de genes que encontramos en el gusano de los caballos podrían ser un buen modelo para estudiar», afirma Mishina. «Utilizando este modelo, esperamos identificar los mecanismos subyacentes a la transferencia horizontal de genes y avanzar en nuestra comprensión de la adaptación evolutiva».