Un nuevo avance en el conocimiento del mecanismo que pone a dormir a los animales indica un sendero prometedor en la investigación de este fenómeno.


Según piensan los científicos, si los doctores pudieran poner a la gente en hibernación y sacarlos de ella a voluntad, podrían minimizar los daños producidos por ataques cardiocirculatorios, ayudar a los cuerpos receptores a aceptar órganos transplantados, y quizás incluso permtir a los astronautas a viajar en animación suspendida hasta llegar a lejanos destinos.

Pero hasta ahora, los investigadores no han podido comprender el mecanismo molecular que controla los estados de hibernación.

Una investigación realizada por un estudiante no graduado financiado por HHMI, publicó en el número de enero de 2006 del Journal of Neuroscience describe por primera vez el mecanismo específico utilizado por los ratones para entrar en letargo, un estado parecido a la hibernación que les permite sobrevivir a períodos de ayuno durante el tiempo frío.

“Letargo” A diferencia de la hibernación, que es más profunda y que dura un tiempo más prolongado, el letargo es un estado de sueño relativamente corto, en el cual el cuerpo del animal se enlentece y el ritmo cardíaco y la temperatura descienden. Durante el sueño común, el animal puede despertar instantáneamente. En el caso del letargo, parece que el animal no ve, ni escucha, ni percibe las cosas que suceden a su alrededor. Está “groggy” y le toma un tiempo el despertarse. Se denomina letargo diurno al período en que algunas criaturas “duermen” profundamente durante una parte del día. La parte del día que sea, depende del animal. Por ejemplo, los murciélagos están en letargo durante el día, pero están despiertos y activos durante la noche. Por otro lado, los colibríes y las ranas están activas y despiertas durante el día, pero pasan la noche en letargo. Esta clase de letargo ocurre generalmente con animales pequeños y por diferentes razones. Por ejemplo, pueden conseguir su alimento únicamente durante parte del día. Como son criaturas pequeñas, no pueden comen y almacenar lo suficiente como para mantenerse activos todo el tiempo. Entonces, los animales de adaptan a “dormir profundamente” durante los períodos en que les resulta difícil alimentarse. Al hacerlo, sus cuerpos utilizan menos energía y el alimento permance en ellos por más tiempo. Y se despertarán únicamente cuando puedan nuevamente conseguir comida. En el caso de las ranas, por otro lado, el aire nocturno es demasiado frío. Al entrar en letargo, sus latidos y su respiración disminuyen su ritmo, y se necesita menos energía (alimento) para mantenerlas calientes. La mayoría de los animales se encuentra en peligro durante el letargo o la hibernación. En estos estados, los animales son demasiado lentos y e ignorantes de lo que sucede a su alrededor, por lo que son una presa fácil.

Ross Smith es el co-autor del artículo producido por investigadores del Colegio Williams en Williamstown, Massachusetts, y de la Universidad de Emory, en Atlanta. Smith llevó a cabo su investigación como estudiante no graduado en el laboratorio del biólogo de Williams, Steven J. Swoap, como parte del programa de educación científica del colegio, financiado por HHMI. Graduado de Williams en 2005, Smith es ahora un técnico en el laboratorio Gokhan Hotamisligil en la Universidad de Harvard.

“Estamos intentando averiguar cómo se relaciona el sendero de señales para hacer que los ratones entren y salgan del letargo”, explicó Smith. Trabajando con Swoap, ayudó a demostrar que el letargo está controlado por el mismo sistema que controla las respuestas “pelea o escapa” y que además está relacionado con la estimulación de los receptores de la epinefrina (adrenalina) y norepinefrina, llamados receptores adrenérgicos, muy especialmente los que se encuentran en los depósitos de grasas.

El trabajo sobre el letargo comenzó en el laboratorio de Swoap cuando el mismo observó que ratones desvanecidos que no pueden sintetizar los neurotrasmisores norepinefrina o epinefrina, no entran en letargo cuando ayunan.

En 2004, Smith se unió al equipo investigador de Swoap como un investigador de verano de HHMI. El Colegio Williams, al igual que más de 100 colegios y universidades de todos los EE.UU., tiene una beca HHMI de educación científica para no graduados, a los efectos de impulsar y financiar las oportunidades de investigación de los no graduados.

Swoap dijo que el trabajo de estudiantes como Smith resulta crucial para el ritmo de la ciencia en un campus de no graduados como Williams. “Los no graduados son los que ponen chispa en las ideas y generan el entusiasmo. Son el motor de la investigación”, dijo el profesor.

Ross Smith y sus compañeras, Candice Li y Liz Gluck© Steven J. Swoap

Smith demostró que el remplazo de la epinefrina o adrenalina en el sistema nervioso periférico, y no en el cerebro, determina cuándo un animal entra en letargo. “Podríamos remplazar los neurotrasmisores en el cerebro y aún así no conseguir en letargo en esos ratones”, dijo Smith. El letargo volvia cuando los neurotrasmisores estaban disponibles en los terminales nerviosos de la periferia.

El estudiante también descubrió que la capacidad de entrar en letargo podía ser restaurada en los ratones desvanecidos a través del uso de un aminoácido sintético que permitía la producción de los dos neurotrasmisores.

“Este fue un control extremadamente importante”, dijo Swoap. Smith generó también datos que demostraban que las bajas temperaturas corporales alcanzadas durante el letargo son mantenidas por el animal y no se deben únicamente a la pérdida de calor.

Hasta ahora, la mayor parte de la investigación sobre el letargo se enfocaba sobre qué animales entraban en ese estado. Swoap predijo que los hallazgos del equipo llevarán al campo en una nueva dirección. “Atraerá más investigadores básicos hacia el estudio del mecanismo”, declaró.

Algunos científicos ya están pensando sobre las aplicaciones en humanos de la investigación del letargo, agregó Swoap. “Sería extremadamente beneficioso, por ejemplo, que una persona tuviera un nivel metabólico bajo durante una operación quirúrgica, a los efectos de evitar daños”, dijo. “La capacidad de poner y sacar a voluntad a una persona en un estado parecido a la hibernación, si es que algo así puede lograrse, está todavía a décadas de distancia”, expresó, “pero este es el primer paso en esa dirección”.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Space Reference
Artículo: “HHMI Undergraduate Researcher Turns Up the Heat on Hibernation”
Fecha: Febrero 01, 2006

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