Cómo las palomas usan el hígado como brújula natural

Investigadores de la Universidad de Bonn, la Universidad de Duisburg-Essen y el Instituto Max Planck hallaron que las palomas podrían orientarse gracias a células inmunitarias conocidas como macrófagos, presentes en el hígado, que detectan el campo magnético terrestre y envían esa información al cerebro, informó el portal especializado Phys.org.

El hallazgo, publicado en la revista científica Science, apunta a una base física para una capacidad que durante décadas se atribuyó a mecanismos aún no resueltos de navegación animal.

Los experimentos se hicieron con palomas entrenadas para regresar desde distancias superiores a 20 kilómetros hasta el aviario del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal en Constanza, Alemania.

La prueba de comportamiento más directa apareció cuando el equipo eliminó los macrófagos del hígado: las aves perdieron la orientación en días nublados, cuando no podían usar el sol como referencia, aunque sí lograron volver al aviario cuando el cielo estaba despejado.

El trabajo sostuvo que esas células inmunitarias, acumulan hierro al descomponer glóbulos rojos viejos. Ese hierro se organiza en nanopartículas de óxido y vuelve a las células superparamagnéticas, una propiedad que podría hacerlas sensibles a los campos magnéticos.

“No esperábamos que las células inmunitarias actuaran como sensores de campos magnéticos. Nuestros resultados revelan un mecanismo de percepción magnética en animales hasta ahora desconocido”, señaló el profesor Christian Kurts, director del Instituto de Medicina Molecular e Inmunología Experimental del Hospital Universitario de Bonn y coautor principal del estudio.

El hígado, el órgano con más hierro

Durante años, los científicos habían propuesto que las aves podían detectar el magnetismo terrestre a través de moléculas fotosensibles en los ojos o de partículas magnéticas en el pico, pero esas hipótesis no habían aportado pruebas experimentales concluyentes.

El nuevo estudio probó una ruta distinta con datos de laboratorio y ensayos de navegación. Para localizar la fuente de la detección magnética, los investigadores analizaron ojos, pico, cerebro, hígado y bazo mediante magnetometría de muestra vibrante y separación de células magnéticas.

Los resultados mostraron que el hígado tenía la mayor concentración de hierro entre todos los tejidos examinados. “Teníamos algunos indicios de que el hígado y el bazo tienen propiedades magnéticas, porque descomponen los glóbulos rojos y, por lo tanto, almacenan mucho hierro en el cuerpo”, señaló la doctora Clivia Lisowski, primera autora del estudio e investigadora de la Universidad de Bonn y el Hospital Universitario de Bonn.

Por su parte, el profesor Ulf Wiedwald, de la Universidad de Duisburg-Essen, indicó: “El hierro se cristaliza en nanopartículas de óxido, lo que hace que las células sean superparamagnéticas y reactivas a los campos magnéticos. Hemos encontrado la respuesta magnética más intensa en el tejido hepático”. Análisis posteriores identificaron a los macrófagos del hígado como las células responsables.

Cómo la señal magnética llega al cerebro

Después de establecer la relación entre los macrófagos hepáticos y la orientación, los investigadores examinaron cómo esa señal podría salir del hígado. La microscopía electrónica mostró que los macrófagos ricos en hierro se ubican cerca de fibras nerviosas, un dato que sugiere una vía para transmitir la información magnética al cerebro.

“Estos hallazgos proporcionan prueba de cómo el campo magnético de la Tierra puede percibirse dentro del cuerpo y transmitirse al cerebro para guiar el movimiento”, dijo Lisowski.

El estudio integra procesos ya conocidos, como el metabolismo del hierro y la comunicación entre los sistemas inmunitario y nervioso, para explicar cómo los animales podrían usar el magnetismo terrestre en su desplazamiento.

“Lo que parece una ‘intuición’ en la navegación de las aves puede tener en realidad una base física”, dijo el profesor Martin Wikelski, director del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal y coautor principal del estudio. Y agregó: “Si las células inmunitarias intervienen en la forma en que las aves perciben la dirección, cambiaría nuestra comprensión de la navegación”.

El trabajo deja abierta la pregunta sobre cómo procesa el cerebro esas señales, señaló el portal. Además, añadió que los resultados podrían tener implicaciones para animales como los tiburones, que se orientan sin luz, y que incluso otros animales y los humanos podrían responder a los campos magnéticos de maneras que aún no se comprenden.