Dos nuevos estudios revelan que los habituales repelentes de insectos con DEET (N-dietil-3-metilbenzamida) ,y citronela funcionan cada uno mediante una estimulación dual de los sistemas sensoriales de los insectos. Los hallazgos de la investigación, publicada por Cell Press el 26 de agosto en las revistas Neuron y Current Biology mejoran nuestra comprensión sobre el modo en que los insectos reaccionan ante los repelentes y pueden conducir al descubrimiento de compuestos mejorados para el control de enfermedades transmitidas por insectos.
Las plagas de insectos son una grave amenaza para los seres humanos en todo el mundo. Además de la propagación de enfermedades como el paludismo, los insectos arruinan los cultivos, lo que provoca carestía generalizada y hambruna. Los seres humanos a menudo tratan de controlar los insectos con repelentes químicos. Los repelentes volátiles de insectos pueden aplicarse a la piel humana y a la ropa y se detectan a través del sentido de la olfacción del insecto, conocido como olfato. Lo repelentes no volátiles se suelen usar en los cultivos y se detectan mediante el sentido del gusto del insecto.
En el estudio publicado en la revista Neuron, los investigadores descubrieron que las moscas de la fruta son extremadamente sensibles al sabor del DEET, el ingrediente activo más común en los repelentes de insectos populares durante más de 50 años, pero hay cierta controversia en torno a su modo de acción.
"Si bien resulta claro que la acción repulsiva del DEET se produce al menos en parte a través de las neuronas olfativas del receptor y requiere un receptor olfativo llamado Or83b, no se sabía si el DEET era también capaz de actuar en el sentido del gusto", explica Craig Montell, autor principal del estudio e investigador en la Facultad de Medicina Johns Hopkins (Baltimore, EE UU)
El DEET (N-dietil-3-metilbenzamida, antes N, N-dietil-m-toluamida) ha sido reconocido en todo el mundo como el ingrediente más eficiente en repelentes. Se considera como el repelente patrón con el que se comparan los demás. Es muy efectivo contra mosquitos, pulgas, garrapatas, jejenes y tábanos. Se vende en farmacias y supermercados en concentraciones que oscilan desde un 10 hasta un 40%, según diferentes marcas comerciales. Las concentraciones del 10 al 35% son las aconsejadas ya que brindan una protección adecuada en la mayoría de las condiciones. Tras ser aplicado sobre la piel, se absorbe y llega a la sangre. Posteriormente se metaboliza en el hígado y una parte se elimina a través de la orina.
Montell y su equipo examinaron si el DEET se detecta sólo a través de las neuronas receptoras olfativas. Los investigadores averiguaron que esta sustancia suprimía potentemente la conducta alimentaria en las moscas de la fruta, y que este efecto estaba mediado directamente por las neuronas receptoras del gusto y no guardaba relación con las neuronas receptoras olfativas. El DEET activó los receptores del gusto de la mosca de la fruta, de los cuales se sabe que se estimulan por compuestos aversivos, y esta respuesta desapareció en las moscas genéticamente modificadas por carecer de estos receptores específicos del gusto.
"Aunque el DEET es definitivamente un compuesto volátil que se detecta mediante las neuronas sensoriales olfativas, nuestros hallazgos demuestran que también activa directamente las neuronas receptoras del gusto, explixa Montell, Por lo tanto, la eficacia del DEET en el control de plagas puede ser consecuencia de su acción dual para disuadir a los insectos simultáneamente a través de olfato y gusto, y no exclusivamente a través de la respuesta olfativa".
Cómo los insectos responden a la citronela
En el segundo estudio, publicado en Current Biology, el grupo de Montell se centró en cómo el sistema olfativo de los insectos responde a la citronela, un repelente natural de insectos producido por las plantas. Los investigadores averiguaron que la citronela activaba el sentido del olfato del insecto a través de vías olfativas duales. "En una de las vías participaba el receptor olfativo, Or83b, y la otra requería un canal del receptor de potencial transitorio (TRPA1), que es un centinela que evita otros tipos de compuestos y temperaturas nocivos —explica el dr. Montell—. La pérdida de cualquiera resultaba en el mismo deterioro del comportamiento, pero en opuestos defectos de señalización celular".
Los resultados de ambos estudios revelan que dos de los repelentes de insectos más eficaces estimulan el sistema sensorial del insecto a través de vías duales. Además, los resultados pueden conducir al desarrollo de repelentes mejores. "Sugerimos que el TRPA1 del mosquito representa un nuevo objetivo potencial para la monitorización de activadores volátiles que podrían servir como nuevos tipos de repelentes de insectos", concluye Montell.
--------------------------
Referencias bibliográficas:
Lee et al.: “Avoiding DEET through insect gustatory receptors.”, Neuron 67, 26 de agosto de 2010. DOI 10.1016/j.neuron.2010.07.006
Kwon et al.: "Drosophila TRPA1 Channel Is Required to Avoid the Naturally Occurring Insect Repellent Citronellal", Current Biology, 28 de septiembre de 2010. DOI 10.1016/j.cub.2010.08.016
Solo para medios:
Si eres periodista y quieres el contacto con los investigadores, regístrate en SINC como periodista.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
