Todas las larvas de abejas comen jalea real cuando son nuevas, pero solo las futuras reinas continúan comiéndola. Para averiguar por qué Los investigadores en Austria están examinando de cerca los ingredientes moleculares de la tarifa elegante.

El padre de Katharina Paschinger, un químico de conservación en Viena, era un apicultor devoto. Paschinger recuerda con cariño que traería jalea real, un alimento importante para las larvas de abejas, como regalo en las visitas a su abuela materna. "Se lo daba de comer a mi abuela y le decía que era para una larga vida y belleza, "Dijo Paschinger." Y de hecho, vivió hasta los 98 años ".

Se cree ampliamente que la jalea real tiene beneficios para la salud, aunque la evidencia médica es escasa (y los médicos advierten que algunas personas tienen reacciones alérgicas graves). Una cosa que la sustancia ciertamente hace es promover el desarrollo de castas en las abejas, provocando que larvas genéticamente idénticas se conviertan en adultos muy diferentes. Todas las larvas de abejas comen jalea real secretada por las abejas obreras durante los primeros días de vida. pero las elegidas para ser reinas continúan comiéndola hasta que pupan y más allá, mientras que los que se convertirán en trabajadores pasan a la miel y al polen. Los biólogos creen que las señales moleculares de la jalea real impulsan a las larvas de abejas a convertirse en reinas, pero los detalles de esa señalización, incluida la molécula que es más importante y cómo se reconoce, aún no están claros.

Preguntas en ese sentido llevaron a Katharina Paschinger, un químico, para volver a visitar la jalea real este año en una investigación publicada en la revista Proteómica molecular y celular . Paschinger y sus colegas en el laboratorio de Iain Wilson en la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida en Viena se enfocan en las glicoproteínas, proteínas a las que se une una cadena de moléculas de azúcar. Estas cadenas de azúcar llamados glicanos, puede afectar drásticamente las actividades de unión y señalización de las proteínas.

Estudios previos de glicoproteínas de jalea real habían encontrado principalmente clases de glicanos conocidos como híbridos oligomannosídicos e híbridos simples. Como estos no contienen elementos de reconocimiento especiales, no pudieron explicar el efecto único de la jalea real sobre el destino de las larvas. Pero Paschinger, sus colegas y algunos otros científicos comenzaron recientemente a encontrar estructuras de glucanos más complejas en varias especies de insectos, como mosquitos y polillas. Sus datos, Paschinger dijo:desafió "una creencia muy arraigada de que los insectos solo sintetizan glucanos oligomannosídicos. Estas declaraciones se ven en todas partes. Es una pesadilla leer tales simplificaciones".

La diversidad en los glucanos de otros insectos fue una razón para sospechar que las glucoproteínas de la jalea real también tenían una profundidad oculta. Jalea real, disponible a granel en tiendas naturistas, fue un buen candidato para un análisis combinado glucómico y glucoproteómico, dijo la primera autora Alba Hykollari. "Si tiene una muestra y desea comenzar con los glicómicos, la primera pregunta es cuánto tienes y qué tan puro es. Tuvimos mucha suerte:obtuvimos mucha jalea real, y era muy puro ".

Para determinar la estructura de los glicanos en la jalea real, Hykollari usó enzimas para aislar los glicanos de las proteínas y agregó etiquetas químicas. Ella separó los glicanos etiquetados usando cromatografía líquida y los analizó usando un espectrómetro de masas, un instrumento que rompe moléculas en pedazos más pequeños y las separa por tamaño y carga.

Paschinger analizó los datos para sacar conclusiones sobre las estructuras de glucanos. Primero, comparó los patrones de fragmentación con las moléculas precursoras, haciendo inferencias sobre las estructuras de los glucanos a partir de cómo se separaron. Luego, sugirió tratamientos químicos o enzimáticos específicos para probar esas hipótesis.

Debido a que los glicanos son cadenas modulares, como Legos, dividir una unidad a la vez puede dar una buena idea de cómo encaja todo el conjunto. Por ejemplo, fosfoetanolamina, una subunidad que el equipo observó en la jalea real, bloquea la digestión por algunas enzimas, pero se puede eliminar con ácido fluorhídrico. Si aparecieron fragmentos de glicanos de una determinada masa después del tratamiento con ácido fluorhídrico, era una pista de la presencia de fosfoetanolamina.

"Yo diría que el N-glucome de la jalea real fue definitivamente subestimado, ", dijo Hykollari. De las aproximadamente 100 estructuras de glucanos que definió el equipo, muchos no se habían observado antes en abejas. El enfoque exclusivo de su laboratorio en la bioquímica de glicanos y su espectrómetro de masas extremadamente sensible ayudó al equipo de investigación a determinar la identidad de los escasos glicanos. dijo Hykollari. "Hemos trabajado (con glucanos) durante muchos años, así que diría que nuestro flujo de trabajo está optimizado ".

Conocer estas estructuras podría ayudar a los futuros científicos a comprender la actividad de las proteínas glicosiladas en la jalea real, ya sea cómo designan a las abejas larvales como futuras reinas o cómo activan las alarmas alérgicas en el sistema inmunológico humano. Por ejemplo, dijo Paschinger, un investigador podría sintetizar un glucano de la jalea real para ver cómo interactúa con las proteínas de señalización en la larva. Sus propios planes en el futuro son abordar la glucemia de otra especie. "Nuestra fuerza impulsora es comprender la glicoevolución, ", dijo Paschinger." Pero muy a menudo también nos impulsa el elemento del desafío ".

El equipo de investigación dedicó su manuscrito al padre de Paschinger, el químico-apicultor. "Estoy seguro de que habría estado muy feliz de ver que algo científico surgiera de su afición por la apicultura, "dijo Paschinger.