Descubren por qué los pulpos se matan de hambre después de procrear

La fuente de este extraño comportamiento maternal parece ser la glándula óptica , un órgano similar a la glándula pituitaria en los mamíferos. Durante años, no estaba claro cómo esta glándula desencadenaba la espantosa espiral de la muerte, pero un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Chicago, la de Washington y la de Illinois Chicago (UIC) muestra que la glándula óptica en los pulpos maternos sufre un cambio masivo en el metabolismo del colesterol , lo que resulta en cambios drásticos en las hormonas esteroides producidas. Las alteraciones en el metabolismo del colesterol en otros animales, incluidos los humanos, pueden tener graves consecuencias en la longevidad y el comportamiento, y los autores del estudio creen que esto revela similitudes importantes en las funciones de estos esteroides en todo el reino animal, tanto en los cefalópodos de cuerpo blando como en los vertebrados.

«Sabemos que el colesterol es importante desde una perspectiva dietética y también dentro de diferentes sistemas de señalización en el cuerpo», dice Z. Yan Wang, profesor de Psicología y Biología en la Universidad de Washington y autor principal del estudio. «Está involucrado en todo, desde la flexibilidad de las membranas celulares hasta la producción de hormonas del estrés, pero fue una gran sorpresa ver que también desempeñaba un papel en este proceso del ciclo de vida», añade.

En 1977, el psicólogo de la Universidad de Brandeis Jerome Wodinsky demostró que si extirpaba la glándula óptica de las madres pulpo abejorro ( Octopus hummelincki ), estas abandonaban su nidada de huevos, volvían a alimentarse y vivían unos meses más. En ese momento, los biólogos concluyeron que la glándula óptica debía secretar algún tipo de hormona de 'autodestrucción', pero no estaba claro qué era y cómo funcionaba.

En 2018, investigadores de la Universidad de Chicago secuenciaron el transcriptoma de ARN de la glándula óptica de varios pulpos Octopus bimaculoides en diferentes etapas de su declive materno. El ARN lleva instrucciones del ADN sobre cómo producir proteínas, por lo que secuenciarlo es una buena manera de comprender la actividad de los genes y lo que sucede dentro de las células en un momento dado. A medida que los animales comenzaron a ayunar y decaer, hubo niveles más altos de actividad en los genes que metabolizan el colesterol y producen esteroides, la primera vez que la glándula óptica se vinculaba con algo más que la reproducción.

En el nuevo artículo, publicado esta semana en 'Current Biology' , los investigadores llevaron sus estudios un paso más allá y analizaron las sustancias químicas producidas por la glándula óptica de la madre pulpo. Utilizaron espectrometría de masas, una técnica que analiza la composición química de muestras biológicas. Dado que la investigación anterior apuntaba a una mayor actividad en los genes que producen esteroides, se centraron en el colesterol y las moléculas relacionadas en el tejido de la glándula óptica.

Encontraron tres vías diferentes involucradas en el aumento de las hormonas esteroides después de la reproducción. Una de ellas produce pregnenolona y progesterona, dos esteroides comúnmente asociados con el embarazo. Otra produce colestanoides maternos o componentes intermedios de los ácidos biliares, y la tercera produce niveles elevados de 7-dehidrocolesterol (7-DHC), un precursor del colesterol.

La nueva investigación muestra que la glándula óptica materna sufre cambios drásticos para producir más pregnenolona y progesterona, colestanoides maternos y 7-DHC durante las etapas de declive. Si bien las hormonas del embarazo son de esperar, esta es la primera vez que los componentes de los ácidos biliares o el colesterol se han relacionado con la espiral de muerte del pulpo materno.

Algunas de estas mismas vías también se utilizan para producir colesterol en ratones y otros mamíferos. «Hay dos vías principales para la creación de colesterol que se conocen a partir de estudios en roedores, y ahora hay evidencia de nuestro estudio de que esas vías probablemente también estén presentes en los pulpos», dice Wang. «Fue realmente emocionante ver la similitud entre animales tan diferentes».

Los niveles elevados de 7-DHC son tóxicos para los humanos. Es el sello distintivo de un trastorno genético llamado síndrome de Smith-Lemli-Opitz (SLOS), que es causado por una mutación en la enzima que convierte el 7-DHC en colesterol. Los niños con el trastorno sufren graves consecuencias en el desarrollo y el comportamiento, incluidas las autolesiones repetitivas que recuerdan los comportamientos del final de la vida del pulpo.

Los hallazgos sugieren que la interrupción del proceso de producción de colesterol en los pulpos tiene graves consecuencias, al igual que en otros animales. Hasta ahora, lo que Wang y su equipo han descubierto es otro paso en la secuencia de autodestrucción del pulpo, lo que indica más cambios posteriores que finalmente conducen al comportamiento extraño y la muerte de la madre.

«Lo sorprendente es que pasan por esta progresión de cambios en los que parecen volverse locos justo antes de morir», afirma Ragsdale. «Tal vez sean dos procesos, tal vez tres o cuatro. Ahora, tenemos al menos tres vías aparentemente independientes hacia las hormonas esteroides que podrían explicar la multiplicidad de efectos que muestran estos animales».

El pulpo rayado menor del Pacífico no se autodestruye después de reproducirse. Por eso, los científicos planean examinar las glándulas ópticas de estos animales y compararlas con sus nuevos resultados para buscar pistas sobre cómo evitar la trágica muerte del pulpo.