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El estudio de los increíbles “talentos” de la rata topo desnuda podría ayudar a prevenir enfermedades cardiacas en humanos.
 
 
El estudio de los increíbles “talentos” de la rata topo desnuda podría ayudar a prevenir enfermedades cardiacas en humanos.
Foto: Smithsonian's National Zoo
 
 

La rata topo desnuda sobrevive hasta 18 minutos sin oxígeno

Autor: Rachel Brown Fecha: 2017-05-11

 

Desde coloridas arañas pavo real hasta guepardos manchados, las maravillas de la evolución han producido infinidad de animales hermosos.

Claro está, la mayoría dirá que la rata topo desnuda (Heterocephalus glaber), un roedor lampiño, con grandes dientes y ojos diminutos, no se cuenta entre los más agraciados.

Pero si dejamos de lado su aspecto, este roedor africano arrugado resulta impresionante por otras razones, incluida su resistencia al cáncer y la incapacidad de sentir dolor.

Ahora, un nuevo estudio ha encontrado que este mamífero, que vive en madrigueras subterráneas densamente pobladas, puede soportar muchas horas con niveles de oxígeno muy bajos y sobrevivir hasta 18 minutos de anoxia, o privación total de oxígeno.

La investigación demostró que las ratas topo desnudas cuentan con un mecanismo muy inusual que les permite interrumpir la respiración aeróbica; y al verse privadas de oxígeno, empiezan a metabolizar fructuosa, una forma de azúcar que se encuentra en las plantas.

 

A pesar de su aspecto, este roedor de África es una especie con habilidades impresionantes.

Foto: photolibrary.com, bbc.co.uk

 

Esto les convierte en el único mamífero conocido que entra en estado de animación suspendida para sobrevivir a la privación de oxígeno.

 

 

Un problema opresivo

Como vive en túneles mal ventilados con otros centenares de congéneres, una rata topo desnuda muchas veces tiene que resistir niveles de dióxido de carbono de hasta 10 por ciento, los cuales son mortales para las personas.

Cuando esto ocurre, las ratas topo desnudas pierden la conciencia, reducen su ritmo cardiaco y dejan de respirar. Pero al reintroducir oxígeno, los animales reanudan la respiración en instantes y muy pronto, vuelven a sus actividades sin efectos secundarios.

Para averiguar cómo es que los roedores logran esta mini-hibernación, un grupo de científicos dirigido por Thomas Park, de la Universidad de Illinois en Chicago, sometió a unas ratas topo desnudas a condiciones de laboratorio con bajo oxígeno. Después de sacrificar a los animales, el equipo estudió sus corazones y cerebros, descubriendo que los sujetos de estudio habían liberado grandes cantidades de fructuosa en sus torrentes sanguíneos, y que el azúcar llegó al cerebro mediante diminutas “bombas de fructuosa”, donde fue metabolizada.

 

La rata topo desnuda ha sido protagonista de estudios científicos variados por su incapacidad de sentir dolor y su resistencia al cáncer.

Foto: Brandon Vick, Universidad de Rochester

 

En condiciones normales, la anoxia causa una acumulación de fructuosa que daña los tejidos, pero la rata topo desnuda puede transformar esa acumulación en energía aprovechable.

Lo más sorprendente es que las vías genéticas necesarias para que el corazón y el cerebro metabolicen la fructuosa están presentes en las células de todos los mamíferos, incluidos los humanos.

Si bien la fructuosa suele ser tóxica, los humanos metabolizamos ese azúcar en los riñones y el hígado. En cambio, las ratas topo desnudas poseen una enzima que les permite procesar la fructuosa en cualquier parte del cuerpo, incluidos el corazón y el cerebro.

“El metabolismo es relativamente plástico –dice Gary Lewin, neurobiólogo y autor del estudio, en entrevista telefónica desde el Centro Max Delbrück para Medicina Molecular en Berlín-. De modo que es posible encontrar la manera de que las células humanas metabolicen fructuosa; ya sea introduciendo un transportador con ingeniería genética, o usando un fármaco que faculte a las células”.

 

 

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¿Una solución elegante?

Usar fructuosa para que las células sigan funcionando en ausencia de oxígeno podría ayudar a las personas que sufren infartos cardiacos o cerebrales, dos situaciones que privan de oxígeno al cerebro.

“Podríamos activar esas enzimas en los corazones y los encéfalos de pacientes con riesgo de infarto cardiaco o cerebral; y en caso de que ocurran, administrar un poco de fructuosa” para prevenir daño a los tejidos, explica la coautora del estudio, Jane Reznick, bióloga molecular del Centro Max Delbrück. “Sería posible, pues todas las vías están presentes, pero suprimidas”.

No obstante, hay un largo trecho por recorrer para alcanzar esa meta.

 

La rata topo desnuda es el único mamífero conocido que entra en estado de animación suspendida para sobrevivir a la privación de oxígeno.

Foto: Trisha M. Shears

 

Los investigadores aún no saben de dónde proviene la fructuosa utilizada en el mecanismo de las ratas topo desnudas. ¿Se produce durante la anoxia o esos animales la tienen almacenada en alguna parte? Además, no se ha determinado la capacidad humana para usar este mecanismo.

Con todo, Reznick no pierde el optimismo.

“Al principio, te sientes completamente desconcertada, todo parece contradictorio –dice-. Y entonces, poco a poco encuentras una solución sorprendente, pero muy elegante”.

 

 

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