Las habilidades de estos pequeños roedores, protagonistas del #Cienciaalobestia, abruman hasta a los científicos. Además de ser tolerantes al dolor, resistentes al cáncer y longevas, estas ratas topo desnudas son capaces de sobrevivir unos minutos sin oxígeno activando un novedoso mecanismo para termorregularse rápidamente en caso de hipoxia, según un nuevo estudio.
Pequeños roedores subterráneos, de piel arrugada y casi sin pelo, los ratopines rasurados o ratas topo desnudas (Heterocephalus glaber) son tan resistentes como extraños. No solo toleran el dolor, superan el cáncer, viven unos 30 años, sino que también son capaces de permanecer sin oxígeno hasta 18 minutos.
Ahora, investigadores de la Universidad de Ottawa (Canadá) han descubierto cómo este mamífero puede ahorrar energía en caso de hipoxia –reduciendo su tasa metabólica en hasta un 85 %– y sobrevivir en condiciones de poco oxígeno. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
Para los científicos era un incógnita entender cómo estos pequeños roedores, que hasta ahora se consideraban de sangre fría y cuya temperatura corporal se creía que variaba en función de la del entorno, se termorregulan o producen calor, una actividad que demanda mucha energía, a la vez que experimentan la deficiencia de oxígeno, en cuyo caso el ahorro de energía es esencial para la supervivencia.
“Queríamos saber cómo compensan la termorregulación y el ahorro de energía en la hipoxia. Descubrimos que desactivan la termogénesis sin escalofríos (en el tejido adiposo marrón mitocondrial) muy rápidamente a través de un novedoso mecanismo”, explica Matthew Pamenter, profesor asociado del departamento de Biología de la universidad canadiense y director del laboratorio Pamenter.
Los datos demuestran así que no solo generan calor de forma activa, sino que pueden modular esta generación muy rápidamente en caso de hipoxia. “Por tanto, son heterotérmicas, es decir, se termorregulan, pero su temperatura interna también puede variar según las necesidades”, recalca el investigador.
A: Rata topo desnuda en normoxia. Los colores amarillo/rojo/naranja brillantes indican que la región entre los omóplatos es la parte más caliente del animal. Aquí es donde se encuentra la mayor parte del tejido adiposo marrón y, por tanto, la principal fuente de calor generada por la termogénesis sin escalofríos. Imagen B: El mismo animal en hipoxia. El animal tiene un color más oscuro y muy cercano al color de fondo, lo que indica que su temperatura corporal se ha reducido básicamente a la temperatura ambiente (o muy ligeramente por encima). / Matthew Pamenter
El procedimiento por el que estos mamíferos africanos toleran la hipoxia –relacionada con muchas patologías relacionadas con el ser humano, como el ictus o los trastornos pulmonares crónicos– arroja luz sobre cómo la naturaleza ha resuelto el problema de la tolerancia a la falta de oxígeno, dice el estudio. Para vivir sin él la clave es el hipometabolismo, o la reducción del uso de energía.
Los científicos hallaron un mecanismo que consiste en la rápida eliminación de la proteína desacoplante (UCP1) de las células del tejido adiposo marrón intraescapular. “Las ratas pueden hacerlo en una hora de exposición a una hipoxia moderada, mientras que en otros roedores pequeños la reducción de la UCP1 tarda más de tres días. Este es un paso importante para entender cómo las ratas topo desnudas pueden ahorrar energía en la hipoxia y sobrevivir en un entorno hipóxico”, manifiesta Pamenter.
Por otra parte, tras viajar a Sudáfrica, con el apoyo de una beca National Geographic Explorers, para recoger tejidos de otras especies de ratas topo utilizadas en este estudio, en colaboración con Nigel Bennet, investigador de la Universidad de Pretoria en Sudáfrica, el equipo descubrió que se produce un cambio rápido similar en la UCP1 con la exposición a la hipoxia en estos animales también.
Sin embargo, no ocurre en una especie solitaria. “Esto sugiere que esta respuesta puede estar impulsada por la estructura social de la colonia en los pequeños roedores (las ratas topo desnudas son una especie eusocial, como las abejas y las hormigas)”, añade el científico.
Referencia:
Hang Cheng, et al. “Naked mole-rat brown fat thermogenesis is diminished during hypoxia through a rapid decrease in UCP1” Nature Communications
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