Investigadores españoles descubren cómo se forma el ala que da equilibrio a las moscas
Un equipo del Instituto de Neurociencias (centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández de Elche) ha descubierto cómo se genera el halterio, una pequeña estructura situada tras las alas de las moscas que actúa como estabilizador durante el vuelo.
La investigación, publicada en la revista científica internacional Current Biology, se ha desarrollado en colaboración con centros de excelencia nacionales e internacionales y desvela un sofisticado mecanismo celular que permite a este órgano mantener su forma funcional.
El trabajo, liderado por el investigador José Carlos Pastor Pareja, desmonta la antigua idea de que el halterio es una estructura hueca: sus dos superficies están conectadas internamente por un sistema celular que refuerza su forma redondeada.
“Sin estas conexiones internas, el halterio se alarga y pierde su forma, igual que una carpa sin tensores”, explica Pastor Pareja desde el Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH), centro financiado entre otros por el Ministerio de Ciencia.
Un armazón interno a base de colágeno, laminina y proyecciones celulares
Durante la metamorfosis, el halterio se forma a partir de una fina capa de células. Según detalla el equipo del Instituto de Neurociencias, este proceso comienza con la degradación de una matriz extracelular rica en colágeno, lo que permite que se desarrollen proyecciones celulares que conectan ambas superficies del órgano. Estas uniones, sostenidas por laminina, crean una estructura que actúa como un armazón interno.
Las conexiones funcionan como auténticos tensores biológicos que equilibran las fuerzas mecánicas presentes en el halterio. “Hay una tensión constante: una fuerza que tira de su base y otra que lo ancla a la cutícula del insecto”, indican desde el CSIC. El sistema interno descubierto es el que permite compensar estas tensiones y conservar la geometría adecuada para su función estabilizadora.
El estudio empleó técnicas de microscopía electrónica y grabaciones en vivo durante la metamorfosis para observar con precisión cómo se forman estas estructuras celulares. “Hemos visto que se producen una serie de proyecciones celulares que estabilizan la forma redondeada del halterio al contrarrestar fuerzas que de otro modo lo deformarían”, afirma Pastor Pareja.
Modelos mutantes y biología del desarrollo
Para confirmar el papel de estas conexiones internas, el equipo trabajó con modelos genéticamente modificados de Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta). En estos ejemplares, al eliminar las estructuras de soporte, el halterio perdió su forma funcional. “Cuando eliminamos esta estructura de soporte en modelos mutantes, el órgano pierde su geometría funcional”, señala el investigador.
Los resultados, subrayan desde el Instituto de Neurociencias, aportan una nueva comprensión sobre cómo los órganos adquieren su forma, una cuestión central en la biología del desarrollo. La investigación combina elementos como la degradación de colágeno, la adhesión celular y la formación de tensores internos que refuerzan la estructura desde dentro.
Este hallazgo no solo tiene implicaciones en entomología, sino también en campos como la ingeniería de tejidos o el diseño de estructuras inspiradas en sistemas biológicos.
Un equipo multidisciplinar con apoyo internacional
El trabajo ha contado con la colaboración de los científicos Yuzhao Song y Tianhui Sun (Universidad de Tsinghua, China), Paloma Martín y Ernesto Sánchez Herrero (Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, CSIC-UAM) y Jorge Fernández Herrero (Universidad de Alicante).
La investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia, el Programa Severo Ochoa del Instituto de Neurociencias, la Fundación Ramón Areces y la Fundación Nacional de Ciencia de China.
