Asco. Amor. Odio. La transcripción de mi charla en #NaukasBilbao22

Por Carmen Agustín Pavón, el 22 septiembre, 2022. Categoría(s): Bilbao 2022 • Biología • Neurociencia

Una, que ya tiene una edad, lleva casi dos décadas hablando cara al público; desde hace al menos cinco o seis años suelo atreverme a, hasta cierto punto, improvisar. Pero Naukas Bilbao es diferente, así que esta vez me preparé un guión que os dejo por aquí. Con él podréis comprobar las discrepancias entre lo que quería decir y lo que dije, y además mejoramos la accesibilidad para personas con discapacidad auditiva.

Asco. Amor. Odio.

Asco, amor, odio: son expresiones que utilizamos para referirnos a emociones, y las emociones tienen una importancia biológica enorme, tanto para el ser humano como para otros animales, ya que son esenciales para nuestra supervivencia. Hoy os voy a contar cómo en mi laboratorio llevamos más de veinte años estudiando las regiones cerebrales importantes en el control de las emociones. Pero para estudiar procesos tan complejos, en biología necesitamos modelos. En el lab, utilizamos unos estímulos químicos, detectados por nuestros sistemas olfativos, que son capaces de despertar todas estas emociones: las feromonas sexuales.

Seguramente habéis escuchado el término, quizá no sepáis que fue acuñado en 1959 por dos científicos, Peter Karlson y Martin Lüscher. Ellos propusieron esta palabra para definir a aquellos compuestos, que, como las hormonas, actúan como mensajeros químicos, pero externos en lugar de internos. Karlson y Lüscher trabajaban en insectos, y no es extraño que la mayoría de las feromonas que se han podido identificar de manera inequívoca lo hayan sido en estos animales, porque para que una sustancia se considere una feromona, ha de cumplir estos criterios: debe tratarse de un compuesto químico único, una molécula, ser específico de una especie, y debe dar lugar a una respuesta innata. Por ejemplo, en el año 1959 se había descrito la primera feromona: el bombikol, producido por las hembras de esta mariposa, la Bombyx mori, la mariposa del gusano de seda, para atraer al macho. Sabemos que esta respuesta del macho es innata, porque el macho sale del capullo y siente atracción sexual, “amor”, hacia la feromona de la hembra.

Recorte del artículo original de Karlson y Lüscher, en Nature. Foto de Bombyx mori, y definición de feromona

Estudiar comportamientos innatos es fácil en insectos. Pero en animales como los vertebrados, especialmente en animales que tienen cuidado parental, es muy complicado desligar lo innato de lo aprendido. Por ejemplo, en roedores, que son los animales con los que trabajamos: ¿cómo podríamos saber que la atracción de un macho por el olor de una hembra es innata, si ese macho ya ha tenido una amplia experiencia, al menos, con las feromonas sexuales de su madre? Pues muy complicado, y de hecho hace veinte años aún no se conocía ningún compuesto feromonal en mamíferos. Pero en mi laboratorio, mis mentores Fernando Martínez García y Enrique Lanuza tuvieron una idea: vamos a trabajar con hembras. Lo que hicieron fue criar hembras “químicamente vírgenes”: se ponen las jaulas de las ratonas preñadas en una habitación limpia, y una vez nacen las camadas, se retiran los machos. Así, las hembras de esas camadas nunca habrán estado en contacto con las feromonas sexuales de los machos, que empiezan a producirse después de la pubertad.

Ilustración de Hugo Salais, @metazoastudio. Podéis encargarle ilustraciones tan molonas en: https://www.metazoa.studio/home

Aquí veis el aparataje que utilizamos para nuestros experimentos (barato, barato): una caja de metacrilato y unos botes de vidrio rellenos de serrín de las cajas en las que han vivido hembras o machos adultos, porque los ratones, como perros o gatos, marcan su territorio con la orina y otras secreciones que contienen sus feromonas. Las feromonas, como hemos comentado, se detectan con el sistema olfativo, pero, a diferencia de los humanos, los ratones tienen dos. El sistema olfativo principal, que es el que los humanos tenemos, detecta sustancias volátiles, que se encuentran en el aire. El sistema olfativo vomeronasal, que los humanos hemos perdido, está especializado en detectar sustancias poco o nada volátiles, por ejemplo, proteínas que se expulsan con la orina y quedan en el suelo. Pues bien, para investigar si las feromonas sexuales eran detectadas por el sistema principal o por el vomeronasal, lo que hicieron fue bien dar acceso solo a los volátiles colocando una plataforma perforada, o dar acceso al serrín completo. Lo que demostraron es que las hembras “químicamente vírgenes”, que nunca habían estado en contacto con un macho ni sus olores, pasaban mucho más tiempo investigando el serrín de las jaulas de machos que el de las jaulas de hembra, pero solo cuando tenían acceso directo a él; cuando las hembras solo podían olfatear a distancia, pasaban el mismo tiempo olfateando el olor de hembra que el de macho. Así que las feromonas sexuales atractivas son no volátiles, de hecho, demostramos que se detectan con el sistema vomeronasal. A lo largo de los años ampliamos estos estudios, vimos que en ratas también hay atracción innata, que los olores volátiles se volvían atractivos con la experiencia, asociando el olor de los machos a las feromonas (esto podría pasarnos a los humanos, pero no asociando olores a feromonas que no está demostrado que tengamos, sino asociando el olor a otros estímulos como la vista de nuestra pareja), que estas feromonas inducían un aprendizaje espacial: las hembras vuelven al lugar donde las habían encontrado aunque ya no estuviesen allí.

Por fin, hace 10 años, en el laboratorio de Jane Hurst, de la Universidad de Liverpool, se identificó la feromona innatamente atractiva para las hembras: es una proteína urinaria cuya producción depende de que los machos tengan niveles altos de testosterona, y a la que bautizaron como Darcin, representada aquí por Hugo (si necesitáis un ilustrador científico, aquí su dirección). ¿Os recuerda a algo este nombre? Efectivamente, la llamaron como Mr Darcy, el de Orgullo y Prejuicio. Podemos ponernos poco rigurosas y decir que Darcin es la feromona que enamora a las ratonas (o al menos a un porcentaje elevado de ellas, porque siempre hay alguna en los experimentos que prefiere las feromonas de otras hembras, o que no prefiere ninguna). Pero, ¿qué pasa con el asco y el odio? Pues lo que os he contado hasta ahora sucede con hembras adultas que buscan aparearse. Pero hay momentos en la vida de las ratonas en las que esto no es así. Durante su infancia, las ratonas evitan todo lo posible estar cerca de las feromonas de macho, podemos decir que sentirían “asco”. Y cuando las madres están lactando, Darcin provoca lo que llamamos agresión maternal, un comportamiento extremadamente agresivo que busca evitar que machos extraños maten a las crías. Estas madres tampoco han tenido la experiencia de que los machos quieran agredir a sus crías, este comportamiento también es innato, y no solo eso, sino que se va incrementando con la propia experiencia de agresión, aunque el macho nunca llegue a acercarse a las crías.

Dos parejas de ratones. A la izquierda, macho y hembra copulan, a la derecha, la hembra le da para el pelo
Ilustración de Hugo Salais, @metazoastudio. Encargadle ilustraciones molonas en: https://www.metazoa.studio/home

Y ahora es cuando me decís: muy bonito pero para qué sirve todo esto si ya nos has dicho que dudas que los humanos tengamos feromonas. Poruna parte, nos sirve como os adelanté para investigar qué zonas del cerebro se ocupan de controlar estos comportamientos. ¿Cómo cambia el cerebro en la pubertad para pasar del asco a la atracción? ¿Y durante la gestación para pasar de la atracción a la agresión? Sabemos que hay una región muy pequeñita, el estriado-pálido ventromedial, que si la inactivamos, hacemos que las hembras pierdan la preferencia por las feromonas del macho; o acabamos de demostrar que inactivando otra zona, la amígdala, impedimos que las madres muestren incremento de agresión frente a los machos. Por otro lado, es muy importante, conocer el comportamiento natural de los animales para poder interpretar mejor los datos que obtenemos con los modelos de enfermedad.

Por ejemplo, como os conté el año pasado aquí mismo, estamos trabajando con unos ratones que tienen mutado el gen Mecp2. Estas mutaciones pueden causar el síndrome de Rett, una enfermedad grave del neurodesarrollo que afecta principalmente a niñas, y también en el síndrome de duplicación de Mecp2, otra enfermedad rara que causa discapacidad intelectual y autismo y afecta a niños. Usamos estos modelos para entender mejor las consecuencias biológicas de la pérdida de función de Mecp2 y poder probar nuevos tratamientos antes de trasladarlos a humanos. Pues bien, los ratones con esta mutación muestran un comportamiento social atípico. Si no supiéramos nada de ratones, podríamos interpretar que estas alteraciones son debidas únicamente a un desarrollo neurodiverso, pero mirad. En esta imagen veis el resultado de una electroforesis de proteínas, una técnica que nos permite separarlas por tamaño, de la orina de machos. En cada banda visualizamos un conjunto de proteínas con un peso molecular distinto. Aquí veis las proteínas de la orina de 3 machos wild-type, es decir, sin la mutación, y de 3 machos con la mutación Mecp2. Esta banda es la de la proteína Darcin: aparece en los wild-type, pero no en los Mecp2, que tienen testículos internos y son infértiles. De estas otras proteínas, hay mayor cantidad en los machos wild-type. Pues bien, vimos que no solo los Mecp2 no se comportan socialmente como esperaríamos, sino que los wild-type reaccionan distinto frente los Mecp2, seguramente porque detectan un patrón distinto de feromonas. Y esto, por supuesto, debe influir en su comportamiento social. Por cierto, os recuerdo que en las asociaciones de síndrome de Rett siguen necesitando donaciones.

Ratón mutante para Mecp2 y electroforesis de proteínas de la orina
Podéis donar para investigación sobre síndrome de Rett aquí: https://www.finrett.org

Vale, vale, muy interesante y muy importante, pero yo he visto en internet que venden colonias con feromonas ¿no podemos comprarnos una para ser irresistibles? Mirad, esta molécula que veis aquí es la androstenona, se trata de un intermediario en la síntesis de hormonas esteroides sexuales y es una de las que he visto que se venden en colonia. Mi consejo es que, si alguna vez se os ocurre comprarla, intentéis no pasar cerca de una granja, porque para lo que sí funciona muy bien, como me ha comentado un compañero agrónomo, es para inducir el celo en cerdas: es una feromona de la saliva del macho.

Estructura de la androstenona y foto de un cerdo sonrosado

Se me acaba el tiempo, pero me gustaría presentaros a las cinco generaciones de científicas y científicos que durante estos veinte años han pasado por el laboratorio de Neuroanatomía Funcional y han contribuido a que sepamos un poquito más acerca de las feromonas y las áreas cerebrales que responden a ellas: Fernando, Quique, Amparo, Jose, Pepo, Carmen, Joana, MªJosé, Lluis, Ana, Marcos, Nico, Ceci, Hugo, María, Cinta, Elena, Manel, María, Anna, Vicent, Dori, MªJosé, Alino, Mónica. Todas y todos hemos trabajado durante más o menos tiempo en precariedad, muchos seguimos trabajando en ciencia, otros tuvieron que abandonarla o la abandonarán en breve. Sin ellos, yo no estaría hoy aquí. Gracias.

Laboratorio de Neuroanatomía Funcional, a través del tiempo
Podéis seguir las novedades de nuestro laboratorio en Twitter: @NeuroFunLab

Y aquí el link a lo que dije, gracias a EiTB: https://www.eitb.eus/es/divulgacion/naukas/videos/detalle/8957831/video-carmen-agustin-asco-amor-odio-naukas-bilbao-2022/

 

 

 



Por Carmen Agustín Pavón, publicado el 22 septiembre, 2022
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