La clave para sobrevivir al hielo podría estar en el genoma de un insecto diminuto: la mosca de la nieve

Un equipo internacional de científicos reveló que las moscas de la nieve (Chionea alexandriana) pueden producir calor corporal y proteínas anticongelantes para resistir temperaturas bajo cero. El hallazgo ofrece pistas sobre nuevas formas de proteger células y materiales biológicos frente al daño por congelación. El genoma de este insecto muestra adaptaciones para tolerar ambientes extremos e insensibilidad al dolor por frío. El descubrimiento, realizado por especialistas de la Universidad Northwestern, Estados Unidos, y publicado en la revista científica Current Biology, se basa en experimentos que analizaron la actividad de estos insectos en ambientes de frío extremo.

Las moscas de la nieve se mantienen activas a temperaturas de hasta -6°C, mientras la mayoría de los insectos entra en letargo o muere. De acuerdo con el portal de divulgación científica Science Daily, la principal estrategia de supervivencia de estas moscas reside en la capacidad de generar su propio calor y producir proteínas anticongelantes. Los investigadores secuenciaron el genoma del insecto y descubrieron que muchos de sus genes son inusuales y no aparecen en bases de datos de otras especies. Además, identificaron que estos genes permiten la síntesis de proteínas similares a las de los peces árticos, capaces de bloquear el crecimiento del hielo dentro de las células.

El equipo analizó la expresión genética y la actividad metabólica, confirmando que las moscas de la nieve activan rutas celulares asociadas al uso energético y la termogénesis, un fenómeno más propio de los mamíferos. Esto permite al insecto mantener una temperatura corporal ligeramente superior a la ambiental y desplazarse sobre la nieve para aparearse y depositar huevos.

Genes únicos y proteínas anticongelantes

La secuenciación genética reveló la presencia de proteínas anticongelantes estructuralmente relacionadas con las de organismos que habitan el Ártico. Estas proteínas se adhieren a los cristales de hielo e impiden su crecimiento, protegiendo a las células del daño por congelación. El estudio demostró que, al transferir estos genes a moscas de la fruta, los insectos modificados incrementaron su supervivencia bajo cero, confirmando la eficacia de las proteínas en la tolerancia a ambientes extremos.

La investigación identificó genes vinculados con la termogénesis mitocondrial, proceso que en animales grandes como osos polares y marmotas está relacionado con la generación de calor en el tejido adiposo pardo. Las moscas de la nieve parecen activar mecanismos similares para producir ráfagas de calor a nivel celular, una función poco frecuente entre los insectos.

Los experimentos mostraron que estos insectos no recurren a temblores musculares para generar calor, como ocurre con abejas o polillas, sino que mantienen su temperatura gracias a procesos bioquímicos internos. Incluso pequeñas diferencias de temperatura pueden marcar la diferencia entre la vida y la muerte cuando el entorno desciende por debajo del punto de congelación.

Reducción del dolor y tolerancia al frío extremo

La investigación determinó que las moscas de la nieve presentan una sensibilidad reducida al dolor provocado por el frío. Una proteína sensorial clave, encargada de detectar estímulos nocivos, responde mucho menos en estas moscas que en otros insectos como los mosquitos o las moscas de la fruta. Esto les permite tolerar niveles elevados de irritantes y continuar activas en condiciones que resultarían letales para la mayoría de las especies.

Además, los investigadores observaron que el receptor responsable de la sensibilidad al frío es hasta 30 veces menos activo en las moscas de la nieve. Esta adaptación les otorga una ventaja evolutiva, permitiéndoles aprovechar nichos ecológicos inaccesibles para otros insectos.

El equipo planea ahora analizar en detalle cómo se produce el calor a nivel celular e identificar la gama completa de proteínas anticongelantes sintetizadas por la especie. El conocimiento de estos mecanismos podría servir de inspiración para desarrollar tecnologías que protejan células, tejidos o materiales frente al daño por congelación en medicina y biotecnología.

Implicaciones y futuras investigaciones

El hallazgo de que un insecto puede generar su propio calor y bloquear la formación de hielo redefine los límites conocidos de la adaptación biológica al frío. El estudio de la mosca de la nieve amplía la comprensión de la resistencia animal en ambientes extremos y abre la puerta a posibles aplicaciones en criopreservación y biomedicina.

Los autores subrayan que la convergencia evolutiva en la producción de proteínas anticongelantes —presentes en peces, plantas e insectos— demuestra cómo distintas especies han evolucionado soluciones similares para enfrentar desafíos climáticos. La investigación continuará explorando cómo otras especies han desarrollado mecanismos comparables y si pueden aprovecharse para beneficio humano en el futuro.