Cómo el aguijón de la abeja sigue inyectando veneno después de desprenderse del insecto

Una investigación de universidades australianas documentó que el aguijón de la abeja melífera puede seguir inyectando veneno después de separarse del insecto. Las filmaciones de alta velocidad permitieron observar cómo ese órgano, de apenas 2 milímetros, continúa bombeando veneno dentro del tejido donde queda alojado.

Desde hace más de un siglo se conocía la existencia de una cámara con válvulas conectada al saco de veneno. Sin embargo, se desconocía cómo esas piezas generaban la presión necesaria para mantener el flujo una vez que la abeja se alejaba.

El mecanismo fue descrito en un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. El trabajo identifica al aguijón como una microbomba de doble pistón y aporta una explicación mecánica de un proceso conocido, pero hasta ahora no observado con ese nivel de detalle. Sus autores plantean que el diseño podría inspirar dispositivos médicos pequeños.

El aguijón sigue activo después de desprenderse de la abeja

Cuando una abeja obrera pica y se aleja, deja el aguijón adherido mediante un proceso llamado autotomía. El término describe la separación voluntaria de una parte del cuerpo. Junto con el aguijón permanecen los elementos que le permiten continuar su actividad, entre ellos músculos, nervios, el saco de veneno y una cámara de bombeo.

Los investigadores de la Universidad Macquarie y de la Universidad de Nueva Gales del Sur hicieron que las abejas picaran un gel transparente que imita algunas características de la piel humana. De ese modo registraron por primera vez la actividad del aguijón una vez desprendido.

“Sabemos desde al menos 1910 que el saco de veneno del aguijón de una abeja se vacía en una cámara con pequeños elementos de bombeo llamados válvulas, pero hasta ahora no sabíamos exactamente cómo funcionan”, explicó la doctora Fiorella Ramirez-Esquivel, autora principal del estudio e integrante de la Universidad Macquarie, en el comunicado institucional.

Las imágenes mostraron que el aguijón no permanecía inmóvil. Sus piezas móviles avanzaban dentro del material e inyectaban veneno mediante su propio desplazamiento. “Si alguna vez recibió una picadura de abeja, sabrá que es un proceso muy doloroso, pero ahora hemos podido identificar todas las partes funcionales que contiene este pequeño aguijón”, señaló Ramirez-Esquivel en el comunicado institucional.

Dos piezas móviles avanzan como una sierra y mantienen el bombeo

El aguijón contiene dos lancetas, piezas delgadas y puntiagudas que avanzan y retroceden sobre una guía llamada olistéter. Esa estructura las mantiene alineadas y permite un movimiento semejante al de una sierra.

Ese vaivén cumple una doble función: ayuda a que el aguijón penetre en el tejido y favorece el paso del veneno por la cámara de bombeo. Cada lanceta lleva una válvula capaz de cambiar de forma durante el recorrido.

Según se detalla en el estudio, esas válvulas se ajustan cuando las lancetas bajan y se pliegan cuando suben. El ciclo genera presión sobre el veneno y limita su regreso mientras la cavidad se llena otra vez. En términos sencillos, actúan como compuertas: se cierran para impulsar el líquido y se contraen antes del siguiente impulso.

“Finalmente, y quizá de forma más llamativa, cuando las válvulas se encuentran en el centro del recorrido, cambian de forma otra vez para pasar una junto a la otra”, indicó Ramirez-Esquivel en el comunicado institucional.

“La geometría única de las válvulas es la clave: actúan como pistones plegables y, al bombear en direcciones opuestas, pueden administrar un flujo continuo de veneno”, afirmó Ramirez-Esquivel en el comunicado institucional.

Una réplica ampliada permitió comprobar el mecanismo

Además de las filmaciones, el equipo examinó el interior del aguijón mediante microtomografía computarizada, una técnica que permite obtener imágenes detalladas de objetos muy pequeños. Con esa información fabricó, mediante impresión tridimensional, una versión ampliada de la cámara de bombeo y las lancetas.

El prototipo reprodujo los aspectos centrales del ciclo de bombeo. Al reunir las imágenes de alta velocidad, el estudio del interior y la réplica a mayor escala, los investigadores pudieron vincular el movimiento de las válvulas con la salida continua del veneno.

“La configuración de doble pistón agrega complejidad, pero es la clave para que el aguijón pueda administrar veneno de forma continua en una unidad compacta y autónoma”, sostuvo Ramirez-Esquivel, autora principal del estudio e integrante de la Universidad Macquarie, en el comunicado institucional.

El trabajo plantea que este sistema podría servir como referencia para diseñar bombas de tamaño reducido. Entre las aplicaciones mencionadas por los autores figuran herramientas que manipulan volúmenes mínimos de líquidos y dispositivos médicos que requieren intervenciones menos invasivas.