A51 Hipertermia y shock térmico

Tópico

La hipertermia daña al insecto a través de varios mecanismos que actúan en paralelo dentro de su cuerpo: no es un solo componente del insecto el que sufre el calor excesivo, sino que sus proteínas, sus membranas celulares y sus propios músculos se ven afectados al mismo tiempo, aunque cada uno por una vía distinta.

La primera de estas vías es la desnaturalización de las proteínas enzimáticas del insecto, que sigue la ley de Arrhenius con una energía de activación muy alta: esto hace que la tasa de daño sobre esas proteínas no crezca de forma suave con la temperatura, sino que se duplique aproximadamente con cada grado adicional de temperatura. Entre los treinta y cinco y los cuarenta y cinco grados, este daño a las proteínas del insecto se acelera de forma drástica.

Frente a esta desnaturalización de proteínas, el insecto cuenta con una defensa propia: las proteínas chaperonas conocidas como HSP70 se activan por encima de un umbral de temperatura y se dedican a re-plegar las proteínas del insecto que quedaron solo parcialmente desnaturalizadas, actuando como un sistema de protección que intenta revertir parte del daño que la propia temperatura está causando.

La segunda vía de daño, independiente de la anterior, ocurre en las membranas celulares del insecto: a alta temperatura, los lípidos que componen esas membranas se fluidifican, y por encima del punto de fusión propio de esos lípidos, las membranas del insecto pierden la integridad estructural que necesitan para funcionar.

La tercera vía de daño ocurre en los músculos del insecto, y es la que se manifiesta primero, incluso antes de que el calor llegue a matar al insecto: cuando la temperatura del músculo supera el óptimo catalítico al que trabajan sus miosinas y sus actinas, el insecto pierde su capacidad de moverse, entrando en un estado de inmovilidad conocido como knockdown, que precede a la muerte del insecto pero todavía no la implica.

Qué tan letal termina siendo, en definitiva, toda esta combinación de mecanismos para el insecto no depende solamente de qué tan alta llega la temperatura, sino también de cuánto tiempo el insecto queda expuesto a ella: el modelo de temperatura letal integra temperatura y tiempo de exposición en una sola cuenta de daño acumulativo, de modo que una temperatura moderada mantenida durante mucho tiempo puede llegar a ser tan letal para el insecto como una temperatura mucho más alta sostenida solo brevemente.

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