En el mundo natural, el momento de la eclosión es un evento crucial que determina la supervivencia y el éxito de las larvas de los animales. En el caso de las especies ovíparas, como algunas especies de peces, la decisión de eclosionar suele programarse cuidadosamente para que coincida con las condiciones favorables que mejorarán las posibilidades de supervivencia durante las primeras etapas de la vida.
Emerger demasiado pronto o esperar demasiado tiempo puede significar una muerte segura para un animal recién nacido, que no está preparado para afrontar los desafíos del mundo exterior. Desde respirar hasta evadir a los depredadores, la supervivencia depende de la sincronización perfecta.
Sin embargo, ¿Cómo saben las larvas de los peces, encerrados en sus huevos, exactamente cuándo emerger al mundo? Un estudio reciente publicado en la revista Science ha arrojado luz sobre los mecanismos cerebrales que controlan la eclosión en los teleósteos, un grupo de peces que incluye al pez cebra.
El papel de la hormona liberadora de tirotropina (Trh)
Un equipo de científicos del Institute of Animal Sciences y de The Hebrew University of Jerusalem ha identificado la hormona liberadora de tirotropina (Trh) como el factor neuroendocrino clave responsable de desencadenar la eclosión en los peces teleósteos. Este descubrimiento supone un avance significativo en nuestra comprensión de los mecanismos de eclosión en diversas especies.
En los peces teleósteos, las neuronas Trh, ubicadas en el hipotálamo del embrión del pez, liberan Trh en el torrente sanguíneo. Esta hormona luego activa la glándula de eclosión, estimulando la liberación de enzimas proteolíticas que disuelven la cáscara protectora del huevo, lo que permite que la larva se libere.
Un mecanismo conservado en todas las especies
El descubrimiento revolucionario revela un mecanismo neuronal previamente desconocido que rige una transición crítica de la etapa de la vida, lo que demuestra que los embriones no son pasivos, sino que toman decisiones activas de vida o muerte. El hallazgo tiene importantes implicaciones evolutivas, ya que ofrece nuevos conocimientos sobre neurobiología, estrategias de supervivencia y adaptación ambiental en vertebrados.
Sorprendentemente, este mecanismo de eclosión mediado por Trh parece estar altamente conservado en diferentes especies de peces, incluso en aquellas que divergieron hace millones de años. Este hallazgo sugiere que este circuito neuroendocrino ha evolucionado para desempeñar un papel fundamental en la historia de vida de los peces ovíparos.
La importancia de la sincronización
Sorprendentemente, la sincronización la dicta el propio embrión, pero hasta ahora, el mecanismo detrás de esta decisión seguía siendo desconocido.
Los investigadores descubrieron que los embriones de peces inician la eclosión a través de una señal de su cerebro: una neurohormona llamada hormona liberadora de tirotropina (TRH). La TRH viaja a través del torrente sanguíneo hasta una glándula especializada, desencadenando la liberación de enzimas que disuelven la pared del huevo, lo que permite que el embrión se libere. Este circuito neuronal crítico para la eclosión se forma justo antes del evento y desaparece poco después. Sin TRH, los embriones no pueden liberar las enzimas, lo que resulta en su muerte dentro del huevo.
Este descubrimiento revela un circuito neuronal previamente oculto que gobierna una de las transiciones más cruciales de la etapa de la vida y demuestra cómo los embriones de peces, lejos de ser pasivos, poseen la capacidad de controlar activamente su propio proceso de eclosión, una clave para su supervivencia.
Implicaciones para la investigación futura
Este descubrimiento abre nuevas vías para la investigación sobre la regulación neuroendocrina de la eclosión en otras especies de vertebrados e invertebrados. Al comprender los mecanismos moleculares y celulares subyacentes a este proceso, los científicos pueden obtener información sobre la evolución del tiempo de desarrollo y la adaptación de los organismos a sus entornos.
Además, los hallazgos tienen implicaciones evolutivas importantes, ya que revelan el mecanismo neuronal que controla la eclosión en el grupo más grande de vertebrados vivos, y que se busca desde hace mucho tiempo. De cara al futuro, los investigadores planean explorar cómo la TRH y otros factores neuroendocrinos influyen en la eclosión en otras especies.
A medida que los científicos profundizan en las complejidades de la eclosión, no solo estamos desentrañando los misterios de la vida, sino que también adquirimos conocimientos valiosos que podrían tener implicaciones significativas para campos como la acuicultura y la biología de la conservación.
Conclusión
Además de sus conocimientos evolutivos, esta investigación subraya la notable capacidad de los embriones para tomar decisiones que afectan directamente a su supervivencia, lo que ofrece una comprensión más profunda de la intrincada interacción entre la neurobiología y la adaptación ambiental.
En este sentido, la investigación destaca la importancia de la Trh en el desencadenamiento de la eclosión en los teleósteos y subraya la conservación evolutiva del circuito neuroendocrino que controla este proceso. Sin embargo, serán necesarios más estudios para dilucidar por completo los mecanismos que subyacen a la eclosión y explorar las posibles aplicaciones de este conocimiento en campos como la acuicultura y la biología de la conservación.
Referencia
Gajbhiye, D. S., Fernandes, G. L., Oz, I., Nahmias, Y., & Golan, M. (2024). A transient neurohormonal circuit controls hatching in fish. Science. https://doi.org/ado8929
