"Tenemos un pie en la puerta para controlar las poblaciones de moscas de la fruta con esta enzima", dijo Steven Rokita, profesor de química en Johns Hopkins, quien dirigió la investigación. "Podría ofrecer una buena manera de controlar la fertilidad de todo tipo de plagas biológicas y agrícolas, empezando por las poblaciones de mosquitos".

Los hallazgos se publicarán en Proceedings of the National Academy of Sciences .

El grupo de Rokita se topó con el descubrimiento mientras estudiaba cómo funciona el yoduro en la glándula tiroides. El equipo demostró previamente la ubicuidad de la enzima yodotirosina desyodasa, que parecía desempeñar un papel inesperado en procesos fisiológicos clave de ciertas bacterias, invertebrados y muchos otros organismos.

Los nuevos conocimientos muestran que suprimirlo en las moscas de la fruta conduce a una sobrecarga de bromotirosina, una variación natural del aminoácido común tirosina. Demasiado de ese compuesto dificulta la capacidad del insecto para producir esperma.

Anteriormente, los científicos pensaban que la enzima se limitaba a organismos que generan tiroxina, una de las hormonas tiroideas producidas por todos los vertebrados, incluidos mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces. El trabajo de la enzima es mantener los niveles de yodo del cuerpo en umbrales saludables para producir hormonas tiroideas, que regulan el metabolismo, el crecimiento y otras funciones.

"Para nuestra sorpresa, esta enzima se encuentra en una gran cantidad de animales, algunas bacterias, moscas de la fruta, anémonas de mar, todo tipo de organismos que no necesitan yoduro", dijo Rokita. "¿Qué hace allí si estos organismos no lo necesitan?"

Al extraer y diseccionar los testículos de las moscas de la fruta, el equipo rastreó cómo la enzima regula los niveles de bromotirosina. Cuando desactivaron el gen específico responsable de la enzima, vieron que se acumulaba bromotirosina en los testículos de la mosca de la fruta.

"Resulta que si falta la enzima, la bromotirosina se acumula en los machos de las moscas de la fruta, y esa sobrecarga inhibe gravemente la espermatogénesis", dijo Rokita. "Todas las moscas tienen un gen similar, lo que significa que podrían reaccionar a la bromotirosina de forma similar."

Las posibles estrategias de control de plagas podrían incluir el uso de trampas para mosquitos estándar a base de azúcar mezcladas con bromotirosina u otras sustancias que impiden que la enzima funcione, dijo Rokita.

Los científicos están probando sus hallazgos en mosquitos en el Instituto de Investigación de Malaria Johns Hopkins.

Las enzimas son proteínas que ayudan a acelerar diversos procesos biológicos que sustentan nuestro cuerpo. Aunque la enzima en cuestión es similar a una enzima de mamífero con función similar, los humanos no la expresan en sus testículos y es poco probable que la bromotirosina afecte la fertilidad humana, dijo Rokita.

Los hallazgos muestran el valor de explorar procesos biológicos que los científicos a menudo ignoran, dijo Rokita. Específicamente, los hallazgos muestran que muchos seres vivos dependen del proceso de halogenación, donde se agrega bromo o elementos similares a moléculas como el aminoácido tirosina para controlar funciones corporales clave.

Esta reacción es común a muchos organismos, pero su función sólo se había definido claramente en la tiroides, dijo Rokita.

"Esto nos abre los ojos a la idea de que la halogenación de la tirosina podría ser común y muy importante, ya sea porque es perjudicial o porque es algún tipo de respuesta regulatoria que habíamos pasado por alto durante todo este tiempo", afirmó.

Otros autores son Qi Su, Bing Xu y Xin Chen, todos de Johns Hopkins.