Descubren el secreto de la brújula biológica de las aves

¿Te has preguntado alguna vez cómo hacen las aves migratorias para viajar distancias enormes sin GPS? Se sabía que las mariposas monarca, las ballenas y las palomas, poseen un complejo y fascinante "don" que les permite captar el campo magnético terrestre y emplearlo para orientarse durante sus largos viajes, pero hasta ahora los científicos no eran capaces de explicar cómo funcionaba. Sin embargo, un reciente estudio realizado por científicos chinos con moscas de la fruta acaba de dar con el quid de la cuestión. Lo sentimos por Marco Polo, pero muchísimo antes de que trajese la brújula a Europa desde China, los animales ya contaban con una de origen biológico.

En efecto, lo que ha descubierto este equipo de investigadores de la Universidad de Pekin, liderado por el biofísico Xie Can, es que los animales cuentan con una especie de bio-brújula, compuesta por un complejo proteico, que actúa como una aguja detectora del campo magnético. Si el trabajo está en lo cierto, es esta estructura es la que permite que las aves migren distancias tan vastas sin perderse.

La aguja de esta bio-brújula es en realidad un complejo de proteínas, cuya estructura podéis ver en el dibujo superior. Su núcleo se compone de proteínas polimerizadas MagR (en amarillo en el dibujo, rodeadas de un anillo de átomos de hierro), rodeado por una hélice enroscada de proteínascriptocromos (en azul en el dibujo). Estas proteínas encontradas en la mosca de la fruta, existen en múltiples especies, si bien con otras formas. Incluidos nosotros los humanos.

El equipo dirigido por Xie Can empleó un microscopio de electrones para observar el modo en que estas "barras" compuestas por proteínas se orientaban con el campo magnético, al igual que hacen las agujas de nuestras brújulas. Al complejo proteico le han bautizado MagR, abreviatura de "receptor magnético".

El hallazgo no solo es interesantísimo porque podría poner fin al misterio del modo en que los animales eran capaces de orientarse con el campo magnético terrestre, sino también porque podría abrir todo un mundo de nuevas aplicaciones para el control de las células.

Sin embargo no todo es optimismo, por lo que puedo leer este supuesto "hito" en el campo de la biología molecular es puesto en duda por algún peso pesado en recepción magnética. Tal es el caso de David Keays, neurocientífico del Instituto de Patología Molecular de Viena, que sospecha que el trabajo es un completo error. Para otros en cambio, como Peter Hore, bioquímico de la Universidad de Oxford, si bien el trabajo de Xie es extraordinario, todavía no explica el modo en que este complejo proteico actúa como una brújula natural.

Estudios anteriores habían encontrado magnetita (una forma de óxido de hierro) en las células de los picos de las palomas mensajeras, si bien esos mismos estudios concluían que la magnetita no jugaba ningún papel en la magneto-recepción de las aves. Por tanto aún no queda del todo claro como la pequeña cantidad de hierro encontrada en el complejo proteico MagR es capaz de mostrar propiedades magnéticas.

Así pues, como pasa siempre con la ciencia, ahora queda que el trabajo de Xie pueda replicarse en otros laboratorios independientes. Si se consigue, es probable que los neurocientíficos se pongan muy contentos, ya que les daría la oportunidad de manipular neuronas de forma individual. El hallazgo podría tener también aplicaciones en optogenética, donde se emplean proteínas sensibles a la luz para manipular neuronas y explorar el funcionamiento del sistema nervioso.

El trabajo de investigación se ha publicado en Nature materials.

Me enteré leyendo: Nature.