Un equipo de científicos argentinos de la UNSAM descubrió la clave del cambio del sexo biológico en los peces

Un equipo de investigadores del Laboratorio de Biología del Desarrollo del Instituto Tecnológico de Chascomús (INTECH), de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), reveló que el cerebro es el principal responsable de la inversión sexual de los peces. El hallazgo abre una puerta nueva en el campo de los estudios genéticos y permite comprender los verdaderos efectos del cambio climático en las especies acuáticas

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Parece increíble, pero muchas especies acuáticas cambian de sexo. Peces, moluscos, reptiles y anfibios sufren cambios fisonómicos en sus glándulas genitales (gónadas) y aunque su código genético indique que son hembras, desarrollan testículos en lugar de ovarios.

Una de las causas de esta inversión sexual es el estrés ambiental que generan las altas temperaturas y otros factores como la alta densidad, la luz constante y la falta de oxígeno. Si bien estas inversiones no son noticia para la ciencia, los científicos del Laboratorio de Biología del Desarrollo del Instituto Tecnológico de Chascomús (INTECH) de la UNSAM abrieron una  puerta nueva para entenderlas mejor.

«Los investigadores siempre se focalizaron en la gónada, que es en dónde se expresa el gen que determina el sexo. Nosotros descubrimos que el factor determinante se da por el aumento del nivel de la hormona CRH, que está presente en el cerebro», dice Juan Ignacio Fernandino, director del equipo de investigación.

La inversión sexual siempre se da de hembra a macho y en etapas muy tempranas del desarrollo. Pero, ¿cómo una hormona que se produce en el cerebro influye en la masculinización de los peces hembra? Fernandino explicó que las condiciones de estrés ambiental desencadenan una cascada química que hace que los niveles hormonales de los peces se eleven. «Se produce un aumento de los niveles de cortisol, que es la hormona del estrés. La elevación de esta hormona termina modificando el sexo del pez a solo cinco días de su desarrollo«, explicó.

Hay equipo (de izq. a der) Diana Castañeda, Gustavo Somoza, Juan Fernandino y Luisa Árias (Archivo INTECH)
Hay equipo (de izq. a der) Diana Castañeda, Gustavo Somoza, Juan Fernandino y Luisa Árias (Archivo INTECH)

Los investigadores utilizaron peces medaka como modelo de estudio —su rápido desarrollo permitió acelerar los tiempos de la investigación—y los que se estresaron estuvieron expuestos a altas temperaturas. «Esta investigación tiene un gran impacto en la comprensión de los cambios climáticos. Muestra cómo el aumento de la temperatura del océano empieza a generar marcas a nivel epigenético. Entender mejor cómo eso afecta a las poblaciones de peces nos va a dar una mejor idea de cuál es el impacto real del calentamiento global», puntualizó Fernandino, docente de Ingeniería en Agrobiotecnología.

Para reconocer las marcas a nivel genético el equipo utilizó la técnica CRISPR. Se trata de diminutas tijeras genéticas que permiten cortar pedazos de ADN e incluso insertar otros pedazos en diferentes partes de la cadena. (Getty Images)
Para reconocer las marcas a nivel genético el equipo utilizó la técnica CRISPR. Se trata de diminutas tijeras genéticas que permiten cortar pedazos de ADN e incluso insertar otros pedazos en diferentes partes de la cadena. (Getty Images)

Con esta tecnología lograron detener la masculinización de todos los peces. «Noqueamos los receptores de la hormona en el cerebro y apagamos el circuito, es decir, bloqueamos la señal que viene del cerebro para que los animales no sintieran el estrés. ¡Los resultados dieron un 0 % de inversión sexual! Las gónadas se desarrollaron como testículos u ovarios según el sexo genético que tenían», celebró Fernandino.

En el futuro, los investigadores del INTECH intentarán determinar si las crías de estos peces masculinizados serán más sensibles a las condiciones ambientales. «Los peces medaka hembra necesitan una temperatura de por lo menos 32º para invertir su sexo. Nuestra hipótesis es que la próxima generación invertirá el sexo a los 30º o a los 28º, producto de un efecto «bola de nieve». Por sucesivas exposiciones al calor, cada nueva generación tendrá una inversión de sexo más rápida», arriesgó el científico.

Junto a los investigadores del INTECH, en Argentina, colaboró el Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), de Canadá, para haber identificado la hormona que causa la inversión sexual de los peces que crecen a altas temperaturas. Este estudio es el primero en informar que el cerebro está involucrado en la masculinización de las hembras genéticas, lo que tiene importantes implicaciones para las poblaciones de peces a medida que aumenta la temperatura en los hábitats donde crecen.

«Comprender los mecanismos moleculares detrás de la inversión sexual inducida por el calor es de gran importancia para controlar la proporción de sexos en la acuicultura y predecir los efectos del cambio climático en un grupo importante de animales», concluyó  Fernandino.

La investigación acaba de ser publicada en la revista científica Development cómo destacada.

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