Realizan el primer mapa sensorial tridimensional del calamar: por qué este avance podría revolucionar la salud auditiva humana

Un equipo de la Facultad de Medicina de Case Western Reserve, descubrió que el cuerpo entero del calamar puede detectar el movimiento del agua mediante células sensoriales similares a las del oído humano. Esta comparación abre una posibilidad para estudiar la pérdida auditiva.

El hallazgo fue dirigido por el investigador Brian McDermott y surgió del análisis en 3 dimensiones de crías de calamar de aleta larga, en el que identificaron estas estructuras distribuidas por toda la superficie del animal.

La investigación se centró en la especie Doryteuthis pealeii, elegida porque su genoma ya fue secuenciado y permite estudios genéticos. Los científicos trabajaron con paralarvas, nombre que reciben los calamares en sus primeras etapas de vida cuando nadan libremente.

El estudio, publicado en la revista científica Current Biology y divulgado en Earth.com, elaboró el primer mapa completo de las líneas laterales del calamar. Estas líneas son conjuntos de células que registran las variaciones del agua alrededor del organismo y le aportan información para su supervivencia.

El manto y el sifón también poseen sensores

Solo se sabía que los calamares tenían células ciliadas, estructuras provistas de diminutas prolongaciones similares a pelos, en la cabeza y los brazos. Sin embargo, no se conocía cómo percibían el movimiento del agua a lo largo del manto, la parte principal de su cuerpo.

“Los calamares son cefalópodos con una población diversa de células ciliadas en la superficie de sus cuerpos”, afirmó McDermott. El nuevo mapa mostró que los haces, es decir, conjuntos de prolongaciones agrupadas, cubren casi todo el animal. En algunas áreas se organizan en filas densas y en otras forman campos más amplios.

El animal contiene 4 zonas diferenciadas: el collar, la zona de unión entre la cabeza y el manto; el cuerpo, las aletas y el extremo posterior. Los investigadores también hallaron haces sensoriales en el sifón, el tubo que el calamar utiliza para expulsar agua y desplazarse.

En contraste, el área situada delante de ese conducto presenta una cobertura escasa de receptores. El equipo planteó que esa ausencia podría impedir que las células reciban un exceso de estímulos cuando el animal se impulsa.

Un sistema comparable con el oído de las personas

Para localizar las células, el grupo empleó microscopía de hoja de luz: esta técnica usa un láser que ilumina una capa muy fina de la muestra a la vez, lo que permite generar imágenes tridimensionales detalladas sin dañar de manera importante el tejido.

En las personas, las vibraciones sonoras llegan a la cóclea, un órgano con forma de caracol situado en el oído interno. Allí hay miles de células sensoriales cubiertas por diminutas estructuras similares a pelos, llamadas estereocilios.

Cuando estas se mueven por efecto del sonido, transmiten señales al sistema nervioso, que las convierte en sonidos reconocibles. Los científicos observaron una semejanza entre ese mecanismo y el del calamar.

A diferencia de los peces, cuyos haces sensoriales no varían de longitud, el cefalópodo parece ajustar el tamaño de esas estructuras para responder a distintas frecuencias de movimiento del agua.

Las proyecciones del collar del manto miden en promedio 2,8 micrómetros, mientras que las de la cabeza alcanzan unos 14 micrómetros, cerca de 5 veces más. El collar se ubica en el borde del manto, por donde entra agua durante la respiración.

Según la hipótesis del equipo, los haces más cortos estarían adaptados a flujos más rápidos y los más largos a desplazamientos más lentos alrededor de la cabeza y los brazos.

Las conexiones nerviosas refuerzan la función sensorial

El análisis también siguió el recorrido de las fibras nerviosas asociadas a las células del manto. Esas fibras llegan al ganglio estrellado, un grupo de células nerviosas que controla los músculos de esa región corporal.

Las señales viajan por rutas de axones gigantes, estructuras que transmiten mensajes con rapidez. Esta conexión permitió respaldar que los haces no eran una cobertura pasajera, sino componentes del sistema sensorial del animal.

El equipo distinguió esas células de otros cilios breves que cubren a las crías recién nacidas. Esos cilios desaparecen 1 o 2 días después de la eclosión y no cumplen una tarea sensorial. En cambio, los haces detectados permanecen durante la adultez.

“A menudo, cuando un niño nace sordo o una persona con audición normal pierde la audición, es el mechón de pelo el que se ha dañado”, señaló McDermott.

El investigador sostuvo que “el estudio del haz de pelos del calamar resulta prometedor para comprender cómo se produce la pérdida de audición”.