Sistema excretor

 

 Mariquita (Chilocorus cacti)

Pedro Javier 

La excreción es un proceso esencial en la vida de cualquier organismo. Se eliminan los productos de desecho derivados del metabolismo, especialmente los compuestos nitrogenados (que se eliminan en forma de diferentes formas nitrogenadas dependiendo del organismo). La excreción difiere de la defecación en que los desechos de la secreción han sido metabolizados en las células del cuerpo. En la defecación los desechos han pasado por el tracto digestivo, desde la boca hasta el ano y muchas veces han cambiado bioquímicamente poco.

Por supuesto, las heces de los insectos, ya sea en forma líquida o en forma sólida, empaquetados en forma de excrementos, contienen tanto alimento no digerido como excreciones metabólicas. 

La composición de la hemolinfa en insectos de agua dulce debe ser regulada en respuesta a la pérdida constante  de sales hacia el agua circundante (por ósmosis) y en esta regulación participan tanto el sistema excretor típico y unas células especiales, las células clóricas o células del cloro, las cuales están asociadas con el intestino. Estas células son capaces de absorber iones inorgánicos a partir de soluciones muy diluídas.

Los principales órganos de excreción y osmorregulación en insectos son los túbulos de Malpighi y el recto y/o el íleon, actuando de forma conjunta.

túbulos de Malpighi y recto

Gustavo

Son evaginaciones del intestino y consisten en finos y largos túbulos, formados por una monocapa de células que rodean el lumen de los túbulos. Los túbulos acaban en un punto ciego y su número varía mucho dependiendo del tipo de dieta asociada al tipo de insecto.

Los túbulos de Malpighi en insectos corresponden al intestino posterior y tienen un origen ectodérmico (una de las 3 capas embrionarias, el mesodermo, ectodermo y endodermo). Justamente se encuentran en la zona en la que se unen el intestino medio y el recubrimiento cuticular del intestino posterior. La parte anterior del intestino posterior se llama íleon, la porción media (generalmente más estrecha) se llama cólon y la porción más posterior es el recto, que se encuentra expandido.

Los túbulos de Malpighi producen un filtrado (la llamada orina primaria) que es isoosmótica respecto a la hemolimfa pero contiene diferentes tipos de iones. Después está el intestino posterior, especialmente el recto, que absorbe agua y ciertos solutos pero elimina otros de forma selectiva.

Los túbulos de Malpighi producen una orina primaria isoosmótica, como resultado del filtrado de la hemolimfa (análogo a lo que hacen nuestros riñones). Esta orina es alta en potasio, baja en sodio y el cloro es el anión principal. El transporte activo de iones, especialmente de potasio hacia el interior de los túbulos, genera un gradiente osmótico que permite que el agua difunda por transporte pasivo hacia los túbulos.

Los azúcares y la mayoría de aminoácidos son filtrados de forma pasiva desde la hemolimfa (probablemente a través de uniones entre las células de los túbulos),  mientras que el aminoácido prolina y compuestos orgánicos no metabolizados y tóxicos son transportados activamente hacia el lumen de los túbulos. Los azúcares como la sacarosa y la trehalosa son reabsorbidos desde el lumen y vuelven a la hemolimfa.

La continua actividad secretora de los túbulos de Malpighi da lugar a un flujo de orina primaria desde el lumen de los túbulos hacia el intestino. En el recto, a la orina se le extraen solutos y agua para mantener la homeostasis en el cuerpo del insecto. Células especializadas en las almohadillas rectales llevan a cabo la recuperación activa de cloro bajo estimulación hormonal. Este bombeo de cloro genera gradientes eléctricos y osmóticos que provocan la reabsorción de iones, agua, aminoácidos y acetato.

Osmorregulación

Olga karina

El fluido formado en los túbulos llega al intestino posterior con una concentración osmótica similar a la de la hemolinfa, aunque con una composición muy diferente. Ciertas células especializadas del recto pueden seguir modificando las características del fluido antes tubular y ahora rectal. Su papel es especialmente necesario en condiciones de baja disponibilidad de agua. En esos casos se puede producir una intensa reabsorción de agua, en la que está implicado también el KCl, cuya reabsorción en el recto permite que se produzca el movimiento de agua desde la luz rectal a la hemolinfa. Esa reabsorción de agua puede dar lugar a una fuerte elevación de la concentración osmótica, lo que unido a la secreción activa de protones hace que el ácido úrico llega a precipitar, de manera que es expulsado al exterior en forma de uratos sólidos o semisólidos.

Un aspecto especialmente reseñable del funcionamiento del sistema excretor de insectos este también es capaz de producir una orina de mayor concentración osmótica que el medio interno. 

REFERENCIAS

• Margalef, R. (1955). Los invertebrados.
• Toro, H. A. R. O. L. D. O., Chiappa, E. L. I. Z. A. B. E. T. H., & Tobar, C. A. R. M. E. N. (2003). Biología de insectos. Ediciones Universitarias de Valparaíso, Universidad Católica de Valparaíso, Valparaíso, Chile.
• Dotta, M. Marcello Malpighi y el nacimiento de la microanatomía.