Metamorfosis por regulación hormonal

La metamorfosis es un proceso por el que los insectos pasan, estos están mediados por hormonas expresadas tanto por el factor genético como ambiental. En este articulo te contamos lo que se conoce de este mecanismo tan asombroso.

Las hormonas son moléculas pequeñas que median la comunicación química a nivel celular y animal, quizás uno de los medios de comunicación más antiguos es el químico presente en todas las células.

La metamorfosis de los insectos, por la que un individuo juvenil se transforma en adulto capaz de volar y de reproducirse, es un fenómeno que ha fascinado al hombre desde el principio de la historia. Desde los antiguos egipcios, que tenían una concepción mítica de la metamorfosis, hasta Darwin, para quien representó un fenómeno difícil de encajar en su teoría de la evolución biológica y la selección natural.

Hoy en día, elucidar los mecanismos que regulan la metamorfosis sigue siendo uno de los retos que se plantea la entomología moderna.

A mediados del siglo XX se estableció que en el proceso intervienen dos tipos de hormonas, las de muda y las juveniles. Las primeras, cuyo prototipo es la ecdisona, inducen las mudas que permiten al individuo aumentar su tamaño a través de varias fases juveniles (sean de ninfa, de larva o de pupa) antes de alcanzar el estado adulto.

Las segundas, cuya forma más común es la hormona juvenil III, ejercen un papel represor de la metamorfosis. Así, cuando el individuo produce ambas hormonas a la vez, adopta una nueva forma juvenil; solo cuando la hormona juvenil deja de producirse, la muda pasa a ser metamórfica y el insecto se transforma en adulto.

Sin embargo, saber que la regulación de la metamorfosis depende de dos hormonas y conocer la función de cada una de ellas no significa entender cuáles son los mecanismos reguladores de su actividad.

En último término, las hormonas inducen una respuesta funcional, pero su acción depende de una serie de factores (principalmente proteínas) que transducen la señal hormonal, esto es, la transmiten a otra molécula. Se produce así un conjunto de reacciones moleculares encadenadas, que empieza por la unión de la hormona con el receptor y termina por la activación de los genes que codifican las proteínas que construirán el insecto adulto.

En los últimos años se han logrado avances muy importantes en el conocimiento de los mecanismos que regulan las vías de señalización de la ecdisona y la hormona juvenil.

Se sabe que las células neurosecretoras del cerebro en respuesta a estímulos internos y del medio externo producen la Hormona Pro Torácico Trópica (HPTT) la cuál es almacenada en los cuerpos alados.

Esta hormona es liberada de los cuerpos alados a la hemolinfa. Uno de los “blanco” de la HPTT es la glándula protorácica, la cuál segrega la ECDISONA u Hormona de la Muda (HM) ya que estimula a las células epidérmicas a iniciar el proceso de muda. El otro “blanco” de la HPTT son los mismos CUERPOS ALADOS que segregan la NEOTENINA u Hormona Juvenil (HJ).

Mientras las concentraciones de ecdisona determinan si se producirá o no la muda, las concentraciones de neotenina determinan si los estados juveniles mudarán hacia otro juvenil o proseguirá con el desarrollo de los caracteres del adulto.

La presencia de elevadas concentraciones de neotenina en la hemolinfa suprime la expresión de los caracteres del adulto, mientras que su ausencia permite el desarrollo de tales características. Los principales “blancos” de la neotenina son los histoblastos o discos imagínales. Estos corresponden a células que poseen el potencial de crecimiento y diferenciación hacia los estados adultos.

La neotenina u hormona juvenil inhibe el crecimiento de estos discos imaginales. Cuando la hormona se halla en bajas concentraciones, los discos imaginales se activan dando lugar al desarrollo de las estructuras propias del adulto.

El conocimiento sobre control hormonal de la metamorfosis, ha dado lugar al desarrollo de hormonas sintéticas que son usadas como insecticidas hormonales, llamados insecticidas de la tercera generación.

UNC 20 Cerebro HPTT Ecdisona HJ Cuerpos Cardiacos Cuerpos Alados Glándulas Proteáceas Epidermis Células Neurosecretoras Niveles de JH y Ec durante el desarrollo.

La reducción de JH previo a la muda durante el 5º estadio es necesaria para que la larva se transforme en pupa, por otro lado el aumento de Ec antes de cada muda demuestra su acción detonadora de las mudas. En adultos se puede observar un posterior aumento tanto de JH como de Ec, pues estas hormonas son producidas en las glándulas sexuales para la diferenciación de estructuras. Y es asi como las hormonas controlan el ciclo de vida de organismos metamórficos.

El conocimiento sobre control hormonal de la metamorfosis, ha dado lugar al desarrollo de hormonas sintéticas que son usadas como insecticidas hormonales, llamados insecticidas de la tercera generación.

Fuente: investigacionyciencia