Sensibilidad Térmica y de Vuelo al Oxígeno en Moscas Envejecidas: Vínculos con Cambios en el Tamaño Celular Inducidos por la Rapamicina
Autores: Szlachcic, Ewa; Czarnoleski, Marcin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los ectotermos pueden enfrentar desafíos fisiológicos al realizar actividades que demandan oxígeno (por ejemplo, el vuelo) en diferentes condiciones ambientales, específicamente en niveles de temperatura y oxígeno. Lograr un equilibrio entre el suministro y la demanda de oxígeno también puede depender de la composición celular de los órganos, que evoluciona o cambia plásticamente en la naturaleza; sin embargo, esta hipótesis rara vez ha sido examinada, especialmente en insectos voladores con tráqueas. El área relativamente grande de la membrana celular de las células pequeñas debería aumentar las tasas de flujo de oxígeno y nutrientes en las células; sin embargo, también aumenta los costos de mantenimiento de la membrana celular. Para abordar los efectos del tamaño celular en los insectos voladores, medimos la frecuencia de batido de alas en dos fenotipos de tamaño celular cuando las moscas fueron expuestas a dos temperaturas (cálida/caliente) combinadas con dos condiciones de oxígeno (normoxia/hipoxia). Los fenotipos de tamaño celular fueron inducidos al criar 15 isolinas en alimento estándar (células grandes) o en alimento enriquecido con rapamicina (células pequeñas). La suplementación con rapamicina (downregulación de la actividad de TOR) produjo moscas más pequeñas con células epidérmicas de alas más pequeñas. En general, las moscas batieron sus alas a un ritmo más lento en condiciones más frescas (tratamiento cálido) y menos oxigenadas (hipoxia), pero las moscas del fenotipo de células pequeñas fueron menos propensas a la limitación de oxígeno que las moscas del fenotipo de células grandes y no respondieron a las diferentes condiciones de oxígeno bajo el tratamiento cálido. Sugerimos que los ectotermos con estrategias de vida de células pequeñas pueden mantener actividades fisiológicamente exigentes (por ejemplo, el vuelo) cuando se enfrentan a condiciones de escasez de oxígeno, pero esta ventaja puede depender de la correspondencia entre las temperaturas corporales, las temperaturas de aclimatación y los límites térmicos fisiológicos.
Descripción
Los ectotermos pueden enfrentar desafíos fisiológicos al realizar actividades que demandan oxígeno (por ejemplo, el vuelo) en diferentes condiciones ambientales, específicamente en niveles de temperatura y oxígeno. Lograr un equilibrio entre el suministro y la demanda de oxígeno también puede depender de la composición celular de los órganos, que evoluciona o cambia plásticamente en la naturaleza; sin embargo, esta hipótesis rara vez ha sido examinada, especialmente en insectos voladores con tráqueas. El área relativamente grande de la membrana celular de las células pequeñas debería aumentar las tasas de flujo de oxígeno y nutrientes en las células; sin embargo, también aumenta los costos de mantenimiento de la membrana celular. Para abordar los efectos del tamaño celular en los insectos voladores, medimos la frecuencia de batido de alas en dos fenotipos de tamaño celular cuando las moscas fueron expuestas a dos temperaturas (cálida/caliente) combinadas con dos condiciones de oxígeno (normoxia/hipoxia). Los fenotipos de tamaño celular fueron inducidos al criar 15 isolinas en alimento estándar (células grandes) o en alimento enriquecido con rapamicina (células pequeñas). La suplementación con rapamicina (downregulación de la actividad de TOR) produjo moscas más pequeñas con células epidérmicas de alas más pequeñas. En general, las moscas batieron sus alas a un ritmo más lento en condiciones más frescas (tratamiento cálido) y menos oxigenadas (hipoxia), pero las moscas del fenotipo de células pequeñas fueron menos propensas a la limitación de oxígeno que las moscas del fenotipo de células grandes y no respondieron a las diferentes condiciones de oxígeno bajo el tratamiento cálido. Sugerimos que los ectotermos con estrategias de vida de células pequeñas pueden mantener actividades fisiológicamente exigentes (por ejemplo, el vuelo) cuando se enfrentan a condiciones de escasez de oxígeno, pero esta ventaja puede depender de la correspondencia entre las temperaturas corporales, las temperaturas de aclimatación y los límites térmicos fisiológicos.