(sust. f.) — [[[Comunicación química]] / Regulación de castas / Endocrinología social / Feromona cebador] — Ingl.: _inhibitory pheromone_; _primer pheromone_ (inhibidora); _reproductive inhibitory pheromone_; _queen primer pheromone_; _soldier inhibitory pheromone_ **Descripción:** Las [[feromonas]] inhibidoras de las [[termitas]] son **[[feromonas]] cebadoras** (_primer pheromones_) que actúan sobre el sistema endocrino de los receptores —modulando los títulos de hormona juvenil (JH) y [[ecdisona]]— para **suprimir la diferenciación de nuevas castas que compitan con los emisores de la feromona**, sin producir un comportamiento observable inmediato en el receptor; en los Isoptera se han documentado dos sistemas de feromona inhibidora con compuestos parcialmente identificados: (1) la **feromona inhibidora reproductiva de las hembras reproductoras** (_female reproductive inhibitory pheromone_, FRIP), que suprime el desarrollo de nuevas reinas neoténicas en presencia de reproductoras activas y cuyos compuestos activos son el **butirato de _n_-butilo** (_n_-butyl _n_-butyrate*, nBnB; CAS 109-21-7) y el **2-metil-1-butanol** (2M1B; CAS 137-32-6), identificados por Matsuura et al. (2010; _PNAS_) en _R. speratus_; y (2) la **feromona inhibidora del soldado** (_soldier inhibitory pheromone_, SIP), producida por la cabeza del [[soldado]] (_soldier head extract_, SHE) e identificada como un sistema de control del porcentaje de soldados en la colonia, aunque sus compuestos activos específicos no han sido completamente identificados en ninguna especie; el hallazgo más sorprendente de estas [[feromonas]] es que el FRIP es producido simultáneamente por las **hembras reproductoras** y por sus **huevos** — siendo a la vez feromona inhibidora de la diferenciación reproductiva y feromona de atracción de las obreras hacia los [[huevos]] —, lo que demuestra un mecanismo de **señalización honesta** (no manipuladora) entre los reproductores y la colonia. **Descripción ampliada:** ## El sistema de feromona inhibidora reproductiva femenina (FRIP): compuestos y mecanismo - Matsuura et al. (2010; _PNAS_ 107(29): 12963; PMC 2919916) identificaron en _R. speratus_ los primeros y únicos compuestos de feromona inhibidora reproductiva de termitas identificados hasta la fecha mediante: 1. **Recogida de volátiles** del espacio de cabeza (_headspace_) sobre hembras neoténicas vivas (hembras que reemplazan a la reina primaria en _R. speratus_ por partenogénesis) 2. **Análisis por GC-MS** de los volátiles recogidos; identificación tentativa de compuestos presentes en las neoténicas pero no en las [[obreras]] 3. **Bioensayo de inhibición**: exposición continua de colonias experimentales (100 obreras + 10 [[ninfas]] de 4.° estadio) a los compuestos sintéticos puros durante 3 semanas, con registro del número de nuevas neoténicas producidas Los dos compuestos activos identificados son: |Compuesto|Nombre|CAS|Fórmula|PM (g/mol)|Características| |---|---|---|---|---|---| |**n-Butyl n-butyrate** (nBnB)|Butirato de _n_-butilo; butirato de butilo|109-21-7|C₈H₁₆O₂|144,21|Éster de butanol y ácido butírico; líquido incoloro; olor frutal (olor a piña / pera); volátil; log P 1,88; punto de ebullición 164 °C| |**2-Methyl-1-butanol** (2M1B)|2-metil-1-butanol; 2-metilbutanol|137-32-6|C₅H₁₂O|88,15|Alcohol de cadena ramificada; líquido incoloro; olor fuerte; log P 1,26; punto de ebullición 128 °C| - **Propiedades críticas del FRIP**: - Los dos compuestos solos (nBnB solo, o 2M1B solo) **no tienen efecto inhibidor** sobre la diferenciación de nuevas neoténicas; solo la **mezcla sintética de ambos** reproduce el efecto inhibidor de las neoténicas vivas — prueba de sinergia entre los dos componentes - El FRIP es **estrictamente específico de sexo**: la mezcla nBnB + 2M1B suprime la diferenciación de **neoténicas hembra** (ninfoides y ergatoides), pero **no tiene efecto sobre la diferenciación de neoténicos macho** (ergatoides macho); esto implica que los machos tienen un sistema inhibidor propio distinto, cuya identidad química aún no ha sido elucidada - El FRIP actúa **por vía volátil** (no por contacto): las neoténicas enjauladas en doble malla de acero (sin contacto físico con las demás [[termitas]], pero con intercambio libre de volátiles) suprimieron significativamente la diferenciación de nuevas neoténicas → el efecto no requiere trofalaxis ni contacto cuticular - El FRIP actúa **directamente** sobre las termitas receptoras (no vía comportamiento de las obreras cuidadoras): esto contrasta con la "jalea real" de las abejas (_queen substance_; (E)-9-oxo-2-decenoic acid), que actúa **indirectamente** sobre las larvas inhibiendo el comportamiento de las obreras que las cuidan; el FRIP de las termitas es el único caso conocido en insectos eusociales de una feromona de reina que actúa directamente sobre los individuos diana para modificar su desarrollo ## El doble papel del FRIP: feromona inhibidora Y feromona de atracción de huevos - El hallazgo más evolutivamente significativo de Matsuura et al. (2010) fue descubrir que los **mismos dos compuestos** (nBnB + 2M1B) son emitidos simultáneamente por los **[[huevos]]** de las hembras reproductoras, donde actúan como **feromona de atracción de obreras** (_egg attraction pheromone_): las obreras son atraídas activamente hacia los huevos fuente de estos dos compuestos, los cuidan y los transportan; la presencia de suficiente cantidad de huevos (100 huevos/día o más en los experimentos) reproducía el efecto inhibidor sobre la diferenciación de nuevas neoténicas. - Esta dualidad tiene una implicación evolutiva de primer orden en el debate sobre si las feromonas de reina son **señales honestas** (_honest signals_; la reina anuncia su fertilidad real mediante un compuesto que solo puede ser producido en cantidad proporcional a la cantidad de huevos puestos) o **manipulación química** (_chemical manipulation_; la reina suprime el desarrollo de las obreras mediante compuestos que la benefician a ella sin beneficiar a las obreras); en el caso del FRIP de _R. speratus_, la producción del compuesto por los huevos **demuestra que la feromona es una señal honesta de fertilidad**: la cantidad de feromona inhibidora es proporcional al número de huevos producidos → cuantos más huevos, más FRIP → más supresión de nuevas neoténicas; la reina no puede fingir mayor fertilidad de la que tiene porque la feromona es producida por los propios huevos, no por la reina de forma independiente de su producción real de huevos. - Matsuura et al. propusieron que el FRIP evolucionó a partir de una **feromona de atracción de huevos** preexistente (que guía a las obreras hacia los huevos para cuidarlos), que fue co-optada como feromona inhibidora de la reproducción de las obreras en el contexto de la evolución de la eusocialidad: el mecanismo evolutivo fue simple — cualquier obrera que aprendiera a "ignorar" la señal de los huevos (y no inhibir su diferenciación reproductiva ante esa señal) perdería aptitud inclusiva porque estaría compitiendo reproductivamente con una hermana cuya fertilidad ya está demostrada por la cantidad de huevos producidos. ## La feromona inhibidora del soldado (SIP): control del porcentaje de soldados - El extracto de cabeza de soldado (_soldier head extract_, SHE) contiene componentes que inhiben la diferenciación de nuevas obreras en soldados cuando el porcentaje de soldados en la colonia supera el óptimo (~1–10% según la especie); este sistema fue documentado comportalmente en múltiples especies antes de la identificación química, pero los compuestos activos específicos del SHE **no han sido identificados por GC-MS en ninguna especie hasta la fecha**: se sabe que el SHE es activo, que actúa por contacto y posiblemente por volatilización, y que sus efectos son opuestos a los del JH exógeno (JH induce la formación de soldados; SHE la suprime); la identificación del componente activo del SHE es uno de los objetivos pendientes más importantes de la semioquímica de los Isoptera. - El estudio de Robinson et al. (2014; Purdue; _Docs.lib.purdue.edu_) comparó en _R. flavipes_ los efectos de JH exógeno, SHE, soldados vivos (LS) y neoténicas vivas (LR) sobre la expresión génica del intestino medio de las obreras (microarray con 10.990 ESTs): el JH fue el tratamiento más disruptivo (501 ESTs afectados); los soldados vivos afectaron 24 ESTs; las neoténicas vivas 12 ESTs; y el SHE solo 6 ESTs; la mayoría de los ESTs afectados por el JH eran de origen del hospedador (termita), mientras que el SHE, las LS y las LR afectaban tanto los ESTs del hospedador como los de los protozoos simbióticos del [[intestino]] posterior — lo que indica que las feromonas inhibidoras de las castas modulan también la [[microbiota intestinal]] de las obreras receptoras.[](https://docs.lib.purdue.edu/entmpubs/11/)​ ## El mecanismo endocrino: JH como mediador - La vía endocrina por la que el FRIP y el SHE ejercen sus efectos inhibidores converge en el **sistema de la hormona juvenil (JH)**: la JH III es el inductor de la diferenciación reproductiva (→ entrada HORMONA JUVENIL); el FRIP actúa presumiblemente **suprimiendo el aumento del título de JH** que normalmente precede a la diferenciación de nuevas neoténicas (o bloqueando la respuesta de los tejidos diana al JH); el SHE actúa suprimiendo el aumento de JH que induce la diferenciación al soldado; la evidencia molecular de este mecanismo proviene de los estudios de RNAi con hexamerinas (_hexamerin-1_ y _hexamerin-2_) en _[[Diccionario exhaustivo Termitología/RETICULITERMES|Reticulitermes]] flavipes_ — que demostraron que las hexamerinas (proteínas de almacenamiento sintetizadas bajo la influencia del JH) son inducibles por JH y **suprimen la diferenciación de obreras en soldados** al secuestrar al JH en el hemolimfa, impidiendo que alcance sus receptores nucleares en los tejidos diana.[](https://www.semanticscholar.org/paper/Identification-of-a-pheromone-regulating-caste-in-Matsuura-Himuro/522adc51f8f79219a4667ff4f604fa1e14e25722)​ ## La feromona inhibidora y el control antifúngico: una función no esperada - Matsuura & Matsunaga (2015; citado en la revisión de _Frontiers_ 2021) descubrieron que el FRIP de _R. speratus_ (la mezcla nBnB + 2M1B) tiene también una actividad **antifúngica**: inhibe la germinación y el crecimiento de las **"bolas de termita"** (_termite balls_), los agregados de hongos oportunistas que crecen sobre los huevos de las termitas si las obreras no los mantienen asépticos; la feromona real actúa así simultáneamente como (a) inhibidor de la diferenciación de nuevas neoténicas hembra, (b) atractor de obreras hacia los [[huevos]] para su cuidado, y (c) agente antifúngico protector de los huevos; el efecto antifúngico del FRIP varía según la cepa del hongo termíticola, lo que sugiere que algunas cepas han desarrollado resistencia a la feromona real.[](https://www.frontiersin.org/journals/ecology-and-evolution/articles/10.3389/fevo.2020.595614/full)​ **Ayuda para entender:** La feromona inhibidora es el "veto químico" de la reina sobre la colonia — pero, a diferencia del "veto del jefe" en las abejas (que es una manipulación directa de las obreras que cuidan las larvas), el veto de la reina termítica es una **señal completamente honesta**: la reina no puede mentir sobre su fertilidad porque el compuesto inhibidor lo producen sus propios huevos, y cuantos menos huevos ponga, menos feromona habrá, y más probable será que las obreras se diferencien en neoténicas para compensar el déficit. Es el equivalente bioquímico de pagar en metálico: la colonia solo acepta la "señal de reina activa" si va acompañada de los huevos que la demuestran. **Sinónimos:** Feromona inhibidora (Esp.; denominación funcional general; = _inhibitory pheromone_ Ingl.); feromona cebadora inhibidora (_inhibitory primer pheromone_; Ingl./Esp.; la categoría funcional: actúa sobre el sistema endocrino del receptor sin producir respuesta conductual inmediata; opuesto a feromona liberadora [_releaser pheromone_]); feromona inhibidora reproductiva femenina (FRIP; _female reproductive inhibitory pheromone_; Esp./Ingl.; la feromona específica de las reinas/neoténicas hembra que suprime la diferenciación de nuevas neoténicas hembra); extracto de cabeza de soldado (SHE; _soldier head extract_; la fuente del sistema inhibidor del soldado; compuestos activos no identificados); feromona de reina (_queen pheromone_; Ingl.; denominación amplia; incluye tanto la función inhibidora [FRIP] como la función de reconocimiento [heneicosano = feromona releaser] → no debe usarse sin especificar cuál de las dos funciones se refiere); butirato de _n_-butilo (nBnB; _n_-butyl _n_-butyrate*; CAS 109-21-7; C₈H₁₆O₂; el componente activo principal de la mezcla FRIP de _R. speratus_; olor frutal; inactivo solo; activo en mezcla con 2M1B); 2-metil-1-butanol (2M1B; _2-methyl-1-butanol_; CAS 137-32-6; C₅H₁₂O; el segundo componente activo de la mezcla FRIP; inactivo solo; activo en mezcla con nBnB). **Términos relacionados:** Feromona cebadora (_primer pheromone_; la categoría funcional de toda feromona que actúa modificando el estado fisiológico del receptor sin producir un comportamiento observable inmediato; actúa vía sistema endocrino → modificación del título de JH, [[ecdisona]] u otras hormonas; el FRIP y el SHE son ejemplos de feromonas cebadoras inhibidoras; la feromona de alarma y la de pista son feromonas liberadoras [_releaser pheromones_]); [[feromona de reconocimiento]] real (_royal recognition pheromone_; heneicosano [n-C21]; la feromona liberadora de la reina/rey; actúa en el receptor produciendo comportamiento [vibración + antennation] → no es una feromona cebadora; → entrada [[FEROMONA DE RECONOCIMIENTO]]); hexamerina (_hexamerin_; proteína de almacenamiento del hemolimfa; inducible por JH; suprime la diferenciación al soldado cuando se acumula en el hemolimfa en altas concentraciones [RNAi demuestra que su eliminación aumenta la producción de soldados]; mediadora del efecto del JH sobre la diferenciación de castas; relacionada con el mecanismo de acción del SHE); hormona juvenil (JH III; _juvenile hormone_; la hormona que induce la diferenciación reproductiva [→ neoténico] y la diferenciación del soldado [en presencia de JH exógeno] en las termitas; el FRIP actúa suprimiendo la elevación del título de JH que precede a la diferenciación de neoténicas hembra; el SHE actúa suprimiendo el aumento de JH que precede a la diferenciación del soldado); "bola de termita" (_termite ball_; _Metarhizium_ u otros hongos oportunistas que crecen sobre los huevos de la termita si no son mantenidos asépticos por las obreras; el FRIP [nBnB + 2M1B] inhibe la germinación de estos hongos → la feromona inhibidora es también un agente antifúngico [Matsuura & Matsunaga 2015]). **Bloque:** [[Comunicación química]] / 130. Feromona inhibidora: **feromona cebadora** (_primer pheromone_) que actúa sobre el sistema endocrino del receptor (vía JH) para suprimir la diferenciación de castas competidoras; dos sistemas en los Isoptera: (1) **FRIP** (_female reproductive inhibitory pheromone_; feromona inhibidora reproductiva femenina): compuestos identificados en _R. speratus_ (Matsuura et al. 2010; _PNAS_ 107: 12963; PMC 2919916): **butirato de _n_-butilo (nBnB; CAS 109-21-7; C₈H₁₆O₂)** + **2-metil-1-butanol (2M1B; CAS 137-32-6; C₅H₁₂O)** — activos solo en mezcla (sinergia); inhibe la diferenciación de **neoténicas hembra** (no la de neoténicos macho → el sistema inhibidor del rey es diferente y aún no identificado); actúa **por vía volátil** (no por contacto) — neoténicas enjauladas en doble malla siguen siendo inhibidoras; producida simultáneamente por las **hembras neoténicas** y por sus **[[huevos]]** (>100 huevos/día tiene efecto inhibidor; también actúa como feromona de atracción de obreras hacia los huevos); actúa **directamente** sobre las termitas receptoras (no vía comportamiento de las obreras cuidadoras → distinto del mecanismo de la jalea real de las abejas); triple función: inhibidor de neoténicas + atractor de [[obreras]] a los huevos + **antifúngico** (inhibe la germinación de hongos termíticolas sobre los huevos); señal honesta (no manipuladora): la cantidad de FRIP es proporcional al número de huevos puestos → la reina no puede fingir mayor fertilidad que la que tiene; (2) **SHE** (_soldier head extract_ / feromona inhibidora del soldado): producida por la cabeza del soldado; inhibe la diferenciación de obreras en soldados cuando el % de [[soldados]] supera el óptimo; **compuestos no identificados**; actúa también modulando la [[microbiota intestinal]] del receptor (14–24 ESTs de protozoos afectados vs. 501 por el JH exógeno [Robinson et al. 2014; Purdue]). **Fuentes (source):** - Matsuura, K., Himuro, C. et al. (2010). _Identification of a pheromone regulating caste differentiation in termites_ (_PNAS_ 107(29): 12963; PubMed 20615980; PMC 2919916). Primera y única identificación química del FRIP en termitas; nBnB + 2M1B; sinérgicos; específicos de hembra; activos por volatilización; producidos por neoténicas + huevos; atracción de [[obreras]] a los huevos; mecanismo directo sobre receptores; comparación con _queen substance_ de las abejas. - Matsuura, K. & Matsunaga, M. (2015; citado en Wen et al. 2021). _Antifungal activity of the termite queen pheromone_ (_Front. Ecol. Evol._ review). nBnB + 2M1B inhiben la germinación y el crecimiento de las bolas de termita; variación de la sensibilidad entre cepas del hongo.[](https://www.frontiersin.org/journals/ecology-and-evolution/articles/10.3389/fevo.2020.595614/full)​ - Robinson, E. et al. (2014; Purdue). _Differential impacts of JH, soldier head extract and live reproductives on worker gene expression in [[Reticulitermes flavipes]]_. Microarray 10.990 ESTs; JH (501 ESTs) > LS (24) > LR (12) > SHE (6); SHE + LR afectan ESTs de protozoos simbióticos (no solo del hospedador).[](https://docs.lib.purdue.edu/entmpubs/11/)​ - Funaro, C.F. & Schal, C. et al. (2018). _Identification of a queen and king recognition pheromone in termites_ (_PNAS_; PMC 5899469). Explica la distinción entre FRIP (feromona cebadora; producida por _R. speratus_) y el heneicosano (feromona releaser / reconocimiento; producida por _R. flavipes_); la feromona inhibidora (FRIP) no tiene efectos liberadores (no induce vibración); el heneicosano no tiene efectos inhibidores de la diferenciación — son dos sistemas ortogonales funcionalmente distintos.