Japón.- El ambiente acuático está lleno de productos químicos que pueden guiar a un pez hacia sus congéneres o comidas. Ahora, los científicos en Japón han identificado los receptores olfativos y los circuitos del cerebro que capta la adenosina trifosfato (ATP).

Aunque es conocido principalmente por transportar energía dentro de las células, el ATP es también un componente de las presas de los peces, como la Artemia y el plancton. El recién identificado receptor es único para los peces y los anfibios, y es la puerta de entrada para iniciar el comportamiento de alimentación en el pez cebra.

Se conoce que el ATP induce a la actividad neuronal en la nariz de varias especies de peces, pero el receptor preciso que es activado y la subsecuente señal del cerebro aún no se conocen. El laboratorio Yoshihiro Yoshihara en el RIKEN Brain Science Institute han identificado esta cascada química.

El pez cebra siente una fuerte atracción por el ATP y los compuestos de adenosina relacionados, pero sin un epitelio olfativo (la primera capa olfativa de las células en la nariz, el ATP no es tan atractivo para los peces, indicando que es responsable por el sentido del olfato. A diferencia de otros compuesto evaluados, el ATP activa neuronas en la nariz que tienen una forma de “pera” y son bastante distintivas de otras neuronas sensoriales olfativas. A partir de ahí, los científicos trazaron la activación neural a un gran glomérulo específico, o convergencia de axones y dendritas en el bulbo olfativo del cerebro de peces cebra. El glomérulo IG2 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.

Cuando los científicos buscaron el mediador genético del ATP, ellos encontraron nuevos genes receptores de la adenosina que denominaron A2c, el mismo que se expresa en un pequeño número de neuronas olfativas sensoriales en la nariz del pez cebra. “Pensamos que el receptor codificado por este gen es importante para el sentido olfativo del ATP” dijo Yoshihara, líder de equipo de científicos.

El gen A2c puede ser encontrado en todas las especies de peces y anfibios cuyos genomas se han secuenciado, pero no está presente en reptiles, aves o mamíferos, mientras que otros genes receptores de la adenosina estuvieron presentes en todos los vertebrados. “Esto sugiere que el receptor de la adenosina A2c tiene una función altamente específica en los vertebrados acuáticos inferiores, precisamente para mediar el comportamiento forrajero a moléculas atractivas” manifestó Yoshihara.

Curiosamente, los científicos encontraron que el receptor A2c responde solo a la adenosina. Esto significa que el ATP en el agua tiene que ser enzimáticamente degrada en la nariz del pez cebra para que active el receptor. Los autores del estudio encontraron que las enzimas y los receptores trabajan mano a mano para detectar rápidamente el ATP y transmitir esta información al cerebro.

Contacto:
Laboratory Head
Yoshihiro Yoshihara
Laboratory for Neurobiology of Synapse
RIKEN Brain Science Institute

Adam Phillips
RIKEN International Affairs Division
Tel: +81-(0)48-462-1225 / Fax: +81-(0)48-463-3687
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Referencia:
Noriko Wakisaka, Nobuhiko Miyasaka, Tetsuya Koide, Miwa Masuda, Towako Hiraki-Kajiyama, Yoshihiro Yoshihara, "An Adenosine Receptor for Olfaction in Fish", Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2017.04.014
http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30423-2