El secreto del vuelo de las moscas

Un equipo de científicos alemanes y austríacos ha descubierto un interruptor genético que regula la formación de los músculos de vuelo de las moscas, criaturas que tienen alas muy pequeñas con relación al tamaño de sus cuerpos. El estudio, publicado en la revista Nature, apunta a que las proteínas spalt regulan el que, durante el desarrollo, las miofibras tubulares adquieran una morfología fibrilar. Esta función se podría haber conservado en el corazón de los vertebrados, pues el músculo estimulado por el estiramiento de éste se asemeja al músculo que utilizan los insectos para volar.

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n un estudio dirigido por el Instituto Max Planck (MPI) de Bioquímica (Alemania), los investigadores dicen que el gen spalt desempeña un papel fundamental en la generación de supermúsculos ultrarrápidos. «Sin [el factor de transcripción] spalt, la mosca desarrolla únicamente músculos de patas normales, en lugar de músculos de vuelo», afirmó Frank Schnorrer del MPI de Bioquímica y uno de los autores del estudio.

Para garantizar un vuelo eficiente, la mosca debe batir muy rápidamente sus diminutas alas. El familiar zumbido que se oye es el resultado de este movimiento. La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, mueve sus alas a una frecuencia de 200 Hz, es decir, sus músculos de vuelo se contraen y relajan 200 veces por segundo.

«Comparado con esto, un velocista de cien metros, que mueve las piernas sólo un par de veces por segundo, se mueve como un caracol», concluyó el Dr. Schnorrer, jefe del grupo de dinámica muscular del MPI de Bioinformática. La pregunta es cómo puede la mosca de la fruta batir sus alas en una frecuencia tan alta.

Los investigadores explican que los músculos controlan todos los movimientos del cuerpo, incluidas las oscilaciones de las alas. Pero los músculos de vuelo tienen una característica que los hace únicos. Aunque las contracciones de los músculos de la mosca están reguladas por impulsos nerviosos, la tensión también puede estimularlas. En cada mosca hay dos categorías de músculos de vuelo, y cada una de ellas posibilita las oscilaciones de las alas. Un tipo de músculo mueve las alas hacia abajo y estira el otro tipo de músculo, provocando su contracción. De esta manera, las alas de la mosca se levantan de nuevo y comienzan las oscilaciones estables de las alas.

La falta de spalt hace que la mosca no pueda volar. Los factores de transcripción como el spalt son fundamentales a la hora de garantizar la correcta transcripción de la información genética en ácido ribonucleico (ARN) y proteínas necesarias para cada uno de ambos tipos de células. Los investigadores afirman que el spalt sólo existe en los músculos de vuelo y es responsable de la arquitectura específica de sus miofibrillas, y añaden que estos componentes de las fibras musculares contribuyen por sí solos a provocar la contracción de un músculo en respuesta a la tensión aplicada durante las oscilaciones.

Y así, pese a que las moscas pueden sobrevivir sin spalt, si éste falta son incapaces de volar. Sin spalt, los músculos de vuelo ya no reaccionan a la tensión y se comportan como los músculos normales de la pata. Pero los científicos consiguieron crear músculos similares a los músculos de vuelo en patas de moscas tras insertarles el gen spalt.

Los miembros del equipo creen que estos resultados podrían ser importantes para el sector médico. «Los músculos del cuerpo humano no tienen spalt y apenas se regulan mediante la tensión», explicó el Dr. Schnorrer. «Sin embargo, el músculo cardíaco humano genera spalt y la tensión del interior del ventrículo influye en la intensidad de los latidos del corazón. Aún se desconoce si el spalt interviene en la regulación del ritmo cardíaco y hay que investigarlo», concluyó.