La jalea real no es lo que hace que una abeja reina sea una abeja reina

Gwen Pearson

Durante décadas, los científicos pensaron que un exceso de algo especial, una sustancia llamada jalea real, elevaba una larva de abeja común a reina. Una nueva investigación sugiere que lo entendimos al revés: lo que importa es lo que no se alimenta a las futuras reinas.

La jalea real, que también se llama "leche de abeja", parece un moco blanco. Más de la mitad es agua, el resto es una combinación de proteínas y azúcares. Glándulas especiales en las cabezas de las abejas obreras secretan el material que se alimenta a los bebés.

Una abeja reina en desarrollo se alimenta exclusivamente con jalea real, no con polen y miel como sus hermanas proletarias. Algunos describen negar la jalea real a las abejas obreras como una castración nutricional. Estas abejas no obtienen el alimento especial de los dioses. O, quizás, alimento de monarquías genéticas. Y así, pensamos, sus ovarios se marchitan y no se convierten en reinas.

Resulta que es al revés. No alimentar a una reina inmadura con polen y miel es lo que la hace real, no su acceso exclusivo a la jalea real.

Se pueden crear animales de aspecto radicalmente diferente a partir de material genético idéntico; una abeja obrera y una abeja reina difieren solo en qué genes se activan. Los genes producen proteínas, que construyen el resto de nuestros cuerpos. Al manipular el entorno de sus crías, las abejas melíferas alteran genéticamente sus cuerpos a través de la nutrición.

Hace tiempo que sabemos que la dieta de las abejas está involucrada en la construcción de diferentes tipos de cuerpos de abejas. La ciencia todavía está descubriendo cómo sucede eso. Las larvas de reina están rodeadas de jalea real; flotan en un mar de mocos de glándulas de abejas azucaradas en células agrandadas. Las abejas obreras comen pan de abeja (un tipo de polen fermentado) y miel. Las abejas nodrizas trituran esto en una "gelatina obrera" y agregan secreciones glandulares como guarnición. Las obreras no obtienen las cosas especiales de la jalea reina y sus ovarios se marchitan.

Esa es la explicación convencional. Pero la Dra. May Berenbaum, profesora de la Universidad de Illinois y autora de la nueva investigación, dice que no hay una respuesta simple a la pregunta ¿Qué comen las abejas bebés?

"Nos costó mucho averiguar qué comen las larvas", dice ella. "Entre otras cosas, la jalea obrera y la jalea real parecen tener, y no hay consenso, una relación ligeramente diferente entre la secreción de la glándula mandibular y la hipofaríngea... Todo ocurre en la oscuridad rodeado de 50 000 aguijones. Por lo tanto, no es el insecto más fácil en el mundo para trabajar".

El pan de abeja y la miel se derivan de materiales vegetales y, como muchos materiales vegetales, contienen una variedad de sustancias químicas fenólicas. Los comemos todo el tiempo; los flavonoides son los químicos vegetales que les dan a las plantas sus sabores únicos (y ayudan a las plantas a desalentar a los insectos que se alimentan de plantas, entre otras funciones).

La jalea real, sin embargo, no tiene ácidos fenólicos detectables. Ninguno. A partir de investigaciones anteriores, los investigadores sabían que los flavonoides aumentan las respuestas inmunitarias de las abejas obreras adultas. Eso es bueno; tiene el efecto secundario de ayudar a las abejas a desintoxicar los pesticidas más rápido. Los científicos se preguntaron cómo reaccionarían las abejas en desarrollo a los compuestos fenólicos.

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Para averiguarlo, alimentaron a dos grupos de larvas de abeja con y sin ácido p-cumárico, un tipo común de flavonoide. Luego observaron de cerca las diferencias en la activación de genes entre los grupos. Los resultados fueron sorprendentes, inesperados e ingeniosos.

Todo sucede en la oscuridad rodeado de 50.000 aguijones. Así que no es el insecto más fácil de trabajar en el mundo.

Mayo Berenbaum

Las abejas criadas con la dieta de ácido p-cumárico tenían ovarios significativamente más pequeños que las criadas sin ese compuesto. Ese es el truco, porque ¿qué hace que una abeja reina sea una reina? Ella es la única abeja en la colmena que pone huevos. Catorce genes que se sabe que están involucrados en la diferenciación obrera-reina se regularon positivamente o aumentaron su expresión.

Las abejas reinas también son más grandes y viven más que las abejas obreras. En un conjunto de genes que se sabe que regulan el tamaño de los órganos en animales, el ácido p-cumárico cambió significativamente la expresión de más de la mitad de los genes involucrados en esa vía de señalización.

"Nunca nos propusimos cambiar las percepciones sobre las reinas y la determinación de castas", dice Berenbaum. "Estoy interesado en la desintoxicación; cómo los insectos hacen frente a los fitoquímicos que consumen. Para nuestra sorpresa y deleite, cambió todo un conjunto de otros genes que estaban implicados en la determinación de castas".

"Fue uno de esos tipos de fenómenos imposibles de perder. Creo que... la idea de la jalea real es tan atractiva que la gente realmente no la ha cuestionado".

Con más de cuatro siglos de convivencia con las abejas, ¿por qué los humanos siguen aprendiendo tanto sobre ellas? Para responder a esa pregunta, contacté al Dr. Ryszard Maleszka de la Universidad Nacional de Australia. Maleszka, que no es autor de la nueva investigación, trabaja específicamente en la epigenética de las abejas melíferas.

La epigenética es el estudio de cómo los entornos afectan la expresión génica. "Con nuestro conocimiento actual, solo arañamos la superficie de los sistemas biológicos, y la biología de las abejas melíferas no es una excepción", dice Maleszka. "Estamos lidiando con 500 millones de años de evolución animal, por lo que hay mucho por descubrir".

"[Esta investigación] es un maravilloso ejemplo de una invención evolutiva mediante la cual se han reclutado sustancias químicas vegetales comunes para que sean elementos cruciales de la regulación genética... Mediante el uso de ingredientes ambientales, las abejas melíferas encontraron una solución inteligente a un problema desafiante: cómo generar dos organismos contrastantes, reinas reproductivas de larga vida y obreras funcionalmente estériles de corta vida, usando el mismo hardware genético".

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Muchos factores intervienen en la creación de una reina más allá de los productos químicos vegetales examinados en la nueva investigación: un compuesto con el maravilloso nombre de royalactin, por ejemplo, se ha propuesto como fundamental para el desarrollo de la reina. Sin embargo, Maleszka ha criticado duramente la idea de que un solo compuesto en la jalea real es el "cambio" que hace a una reina. En 2008, su laboratorio pudo crear abejas reinas sin ningún consumo de jalea real, apagando (silenciando) un conjunto de genes. Otros investigadores de abejas han cuestionado la idea de "una molécula para gobernarlos a todos" del desarrollo de la reina. La realidad es probable que, como todo lo demás en biología, es complejo y muchos factores están involucrados.

El verdadero poder de esta nueva investigación puede estar en explicar por qué las abejas obreras no se convierten en reinas. En lugar de la castración química negando a las obreras la jalea real, este elaborado proceso de alimentación brinda protección química a los ovarios de la reina. Está protegida de los posibles efectos tóxicos o metabólicos de los productos químicos vegetales. A medida que continuamos mejorando nuestras técnicas, con suerte nos acercaremos a una respuesta firme sobre qué comen las abejas melíferas en sus colmenas y por qué.

Cuando pensábamos que la jalea real era cosa de la reina mágica, robar y comer la flema producida en las cabezas de los insectos tenía una especie de sentido distorsionado. Los defensores de la jalea real afirman que cura todo tipo de problemas humanos, en particular la infertilidad. Por deducción, el material que hace que las abejas reinas sean máquinas de bebés, que ponen hasta 2.000 huevos al día, debería aumentar la fertilidad humana. Me veo obligado a decir que no es así como los científicos deducen causa y efecto.

La jalea real también se vende como afrodisíaco y, como la mayoría de los productos eróticos de insectos, se aplica con "frotes vigorosos". Eso hace que sea difícil decir qué tan firme es realmente la evidencia de este remedio para la erección. Además, la reproducción real de la abeja melífera implica el desprendimiento del pene y la muerte, lo que no me parece un buen momento, si nos apegamos a toda esa analogía de "lo que funciona para una abeja funcionará para los humanos".

La jalea real tiene propiedades antibacterianas y antifúngicas, ya que es la suciedad en la que flotan las abejas hasta que se metamorfosean. Se comercializa en muchos cosméticos como ingrediente antienvejecimiento; Las abejas reinas viven 40 veces más que las abejas obreras. Hasta el momento, no hay mucha evidencia de que la jalea real tenga importancia médica en humanos. Sin embargo, probablemente sea una buena crema hidratante. Especialmente si no piensas de dónde viene.

Mi mejor suposición es que se producen y venden alrededor de 600 toneladas de jalea real al año; Asia oriental es el principal productor. Los precios varían ampliamente, pero según un viaje a mi tienda local de alimentos saludables, parece costar alrededor de $ 1 por gramo. El valor de mercado de la jalea real se basa en lo que creíamos saber sobre sus propiedades mágicas; eso no parece probable que cambie en el futuro previsible.

Pero ahora puedes divertirte mucho diciéndole a la gente de dónde vienen sus goobers de abejas reales.

Wenfu Mao, Mary A. Schuler y May R. Berenbaum. 2015. Un fitoquímico dietético altera la expresión génica asociada a la casta en las abejas melíferas. Avances científicos 1(7).