La barrera hematoencefálica: ¿participa activamente en el comportamiento?

La barrera hematoencefálica (BHE) juega un papel importante en el control de comportamientos básicos, aquí las colonias de hormigas. Las implicaciones de esta investigación para los complejos mecanismos subyacentes a los comportamientos podrían ir mucho más allá del mundo de los insectos. Porque en las hormigas, como en otros animales, la BHE está formada por células muy cerradas que protegen el cerebro de gérmenes y otras sustancias nocivas. Pero esta barrera protectora también desempeña un papel clave en el funcionamiento del cerebro y del sistema nervioso, recuerda la autora principal, la Dra. Shelley Berger, profesora del Penn Genetics Institute. Este experto en particular recuerda que en el mundo de las hormigas, diferentes castas o grupos sociales a menudo realizan diferentes tareas dentro de la colonia, y también muestran diferencias radicales en términos de esperanza de vida.

La barrera hematoencefálica produce enzimas esenciales para ciertos comportamientos.

en la hormiga, una versión especializada de la enzima de la hormona juvenil (JHE), responsable de la degradación de la hormona juvenil (JH3), que regula el desarrollo y la maduración reproductiva. Luego, la enzima JHE se distribuye generalmente en la sangre del insecto. Sin embargo, los investigadores acaban de descubrir lo siguiente:

• El JHE producido por la BHE de las hormigas carpinteras se retiene en las células de la BBB. Esta enzima local controla así la cantidad de JH3 que ingresa al cerebro de estas hormigas.
• Este hallazgo ayuda a explicar los diferentes niveles de expresión de la enzima JH3 en la BHE de diferentes castas de hormigas, lo que también conduce a diferentes niveles de JH3 en el cerebro, lo que a su vez determina los diferentes comportamientos de estos diferentes grupos de hormigas.

En resumen, la investigación revela

Existe un vínculo notable entre una sola enzima producida por la BBB y diferencias en comportamientos sociales complejos.

Efectos más allá del mundo de las hormigas: El papel de la barrera hematoencefálica en el control de estos comportamientos es realmente fascinante y tiene implicaciones mucho más allá del mundo de las hormigas. Pero eso no es todo :

• Cuando los científicos manipulan los niveles de JHE en las hormigas, se producen cambios en el comportamiento;
• Cuando los científicos sobreexpresan JHE en la BBB y en las moscas, esto también conduce a cambios en el comportamiento;
• El análisis de las células endoteliales de ratón sugiere que la entrada de hormonas al cerebro controlada por la BHE es un fenómeno generalizado «en el reino animal».

Así, el papel de la “barrera” no se limita a proteger el cerebro de patógenos o sustancias tóxicas, sino que incluye la función de regular la conducta, mediante la producción de enzimas específicas.

Los investigadores finalmente destacan los descubrimientos que no habrían sido posibles sin el poder de las técnicas biológicas modernas, como la secuenciación unicelular.