¿SE PUEDE REPROGRAMAR A LAS HORMIGAS?

La regulación de ciertos genes explicaría la diferencia de comportamiento entre las hormigas hijas de una misma reina, aclarando por qué unas se convierten en unidades combatientes y otras en obreras diligentes. Este mecanismo epigenético podría desempeñar un papel en las relaciones sociales en los vertebrados, donde existe, y podría estar implicado en una enfermedad humana. La pregunta es, ¿se puede reprogramar a las hormigas por epigenética?

Un equipo de biólogos demostró la relación directa entre la regulación genética y los distintos comportamientos en las hormigas, mediante la confortación o represión de la motivación para buscar alimento, en ambas categorías (hormigas guerreras y hormigas obreras).  La epigénesis es la doctrina según la cual los rasgos que caracterizan a un ser vivo se configuran en el curso del desarrollo, sin estar preformados en el huevo fecundado.

En una colonia, todas las obreras son como mínimo hermanastras ya que han nacido de la misma madre y, la mayoría de las veces, también de un padre único. Sin embargo, aún con esos progenitores pueden no parecerse entre ellas. Por ejemplo, en el caso de las hembras de las colonias de hormigas carpinteras de Florida, Camponotus floridanus, las hay de tamaño grande que se dedican a la formación los escuadrones de soldados, y las hay de tamaño pe-queño que son obreras. Las primeras tienen una cabeza de mayor tamaño, en proporción con el cuerpo, y unas mandíbulas mucho más fuertes. Además, lógicamente el comportamiento de unas y otras difiere: las grandes hacen guardia y son agresivas, mientras que las pequeñas van en busca de alimento y cuidan de las larvas.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania (EEUU) ha estudiado su caso y ya ha entendido que el secreto es epigenético: obreras y soldados poseen los mismos genes pero no todos se expresan de la misma manera. Así, por ejemplo, en las obreras son bastante más utilizados los genes relacionados con el desarrollo del cerebro y con los neurotransmisores.

Desde entonces, los biólogos de la Universidad de Pensilvania (EEUU), bajo la dirección de Shelley Berger, han localizado este factor epigenético: la modificación de una proteína que interviene en la lectura de un gen, en este caso una histona. Este hallazgo no es ninguna sor-presa puesto que ya se sabe que estas moléculas, en las cuales se enrolla el ADN, desarrollan un papel fundamental en la lectura de los genes. Así, la adición de un grupo acetil –la acetila-ción- en una histona puede volver más expuesto uno de esos genes, y por lo tanto volverlo más accesible a su transcripción y, al fin y al cabo, a su expresión. Las enzimas que se ocupan de este trabajo son las HAT (histonas acetiltransferasas) y la operación inversa la realizan las HDAC (histonas deacetilasas). Así, a través de estas enzimas, un gen puede regularse.

El mismo factor epigenético presente en los humanos.

Los científicos lo han demostrado con éxito al conseguir modificar el comportamiento de las hormigas mediante la intervención de ambas enzimas, tal como lo detallan en un artículo de la revista Science. Mediante la acción de un inhibidor de HDAC los soldados se ponen a buscar alimento y, a la inversa, las obreras tratadas con un inhibidor de una HAT abandonan dicha actividad. Dicho de otra manera, reforzar la acetilación de una histona en el lugar adecuado estimula el comportamiento de tipo “obrera” de una hormiga. 

Sólo varía la forma de aplicar los tratamientos: en el caso de las hormigas obreras basta con añadir la molécula en el alimento para que provoque un efecto, mientras que en los soldados hay que inyectar el inhibidor de HDAC en el cerebro de individuos muy jóvenes.
El resultado es espectacular: un comportamiento que dependía de la “casta” ha podido ser reprogramado… Es tanto más interesante cuanto que la enzima HAT en cuestión, es decir CBP, también es conocida en los vertebrados, mamíferos incluidos, donde interviene en el aprendizaje y la memorización. 

Los autores deducen que este factor epigenético podría, también en estos, desarrollar un papel en los comportamientos sociales. Mientras una mutación de la CBP está implicada en el hombre en el síndrome de Rubinstein-Taybi (síndrome de origen genético que va asociado a retraso mental), los investigadores quieren ahora intentar comprender en qué momento del desarrollo de las hormigas interviene esta acetilación de las histonas, “lo que podría tener importantes implicaciones para comprender la vulnerabilidad humana [a las alteraciones de CBP, NDLR] en las fases tempranas de la vida”.