{"id":88838,"date":"2009-08-01T00:00:00","date_gmt":"2009-08-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2009\/08\/01\/una-solucion-tropical\/"},"modified":"2016-05-04T13:05:02","modified_gmt":"2016-05-04T16:05:02","slug":"una-solucion-tropical","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-solucion-tropical\/","title":{"rendered":"Una soluci\u00f3n tropical"},"content":{"rendered":"

\"\"CELIO HADDAD\/UNESP<\/span>Los inviernos brasile\u00f1os transcurren con un clima relativamente benigno, pero eso no impide que uno de los lagartos m\u00e1s comunes del pa\u00eds, el tey\u00fa o lagarto overo, hiberne entre cuatro y cinco meses al a\u00f1o, normalmente a partir del fin del oto\u00f1o. Estudiada en laboratorio, la hibernaci\u00f3n de este reptil tropical est\u00e1 dando a los investigadores nuevas pistas sobre c\u00f3mo muchos animales lidian con el retorno a la vida normal luego de prolongados per\u00edodos, en general asociados con el fr\u00edo o el calor intensos, en los que el organismo mantiene el nivel de funcionamiento lo m\u00e1s bajo posible. Durante el retorno de ese estado de animaci\u00f3n suspendida \u2013denominado hibernaci\u00f3n cuando ocurre durante la temporada de fr\u00edo y estivaci\u00f3n cuando ocurre por causa del calor\u2013, el organismo enfrenta un intenso estr\u00e9s oxidativo, provocado por la producci\u00f3n de gran cantidad de mol\u00e9culas altamente reactivas de ox\u00edgeno (los radicales libres) que da\u00f1an las c\u00e9lulas.<\/p>\n

Alexis Fonseca Welker, bi\u00f3logo de la Universidad Federal de Goi\u00e1s (UFG) con sede en Catal\u00e3o, mostr\u00f3 en su trabajo de doctorado que el lagarto overo (Tupinambis merianae) es una rareza entre los animales que congelan su metabolismo. Com\u00fan en Brasil y en el norte de Argentina, este lagarto de hasta 1,4 metros de longitud y casi 5 kilogramos de peso parece no prepararse para el retorno a la vida normal produciendo sustancias antioxidantes, que ayudan a evitar los peores efectos de los radicales libres en el organismo. En otro estudio, el bi\u00f3logo Marcelo Hermes-Lima, de la Universidad de Brasilia (UnB), director de tesis del doctorado de Welker, analiz\u00f3 lo que sucede con un animal bastante m\u00e1s emparentado con el estereotipo de las criaturas que hibernan: la ardilla del \u00c1rtico (Spermophilus parryii),<\/em> un roedor de orejas peque\u00f1as y pelaje casta\u00f1o moteado de blanco, que habita en Canad\u00e1 y Alaska. Con poco menos de 1 kilogramo y 40 cent\u00edmetros de longitud, esas ardillas combaten con eficiencia los da\u00f1os oxidativos en sus tejidos al salir de la hibernaci\u00f3n \u2013la excepci\u00f3n la constituye el tejido adiposo marr\u00f3n, principal responsable de la producci\u00f3n de energ\u00eda, que ayuda a los miembros de la especie a despertar.<\/p>\n

Hermes-Lima, quien se define como un “cazador del estr\u00e9s”, ya estudi\u00f3 los efectos bioqu\u00edmicos del estr\u00e9s oxidativo en casi todo tipo de alteraci\u00f3n metab\u00f3lica por la que pasan los animales: hibernaci\u00f3n, estivaci\u00f3n, altas variaciones de salinidad, reducci\u00f3n parcial y total del nivel de ox\u00edgeno (hipoxia y anoxia, respectivamente) y diapausa, que consiste en un estancamiento prolongado en el desarrollo de ciertos insectos. La aparici\u00f3n de los radicales libres constituye una consecuencia inevitable para los seres vivos, en raz\u00f3n de basar su metabolismo en el uso de ox\u00edgeno para la producci\u00f3n de energ\u00eda. Con el tiempo, surgen las denominadas especies reactivas de ox\u00edgeno \u2013una de las m\u00e1s comunes es el per\u00f3xido de hidr\u00f3geno, el agua oxigenada\u2013, que altera qu\u00edmicamente mol\u00e9culas de importancia para el organismo, tales como el ADN, las prote\u00ednas y los l\u00edpidos.<\/p>\n

“A veces ese da\u00f1o resulta irreversible”, expresa Hermes-Lima. “Pero al menos en el 80% de los casos no es posible corregirlo”. Por lo tanto, en la pr\u00e1ctica, el da\u00f1o oxidativo termina inutilizando permanentemente las mol\u00e9culas afectadas, lo cual explica la estrecha relaci\u00f3n de este fen\u00f3meno con el envejecimiento. Este da\u00f1o tambi\u00e9n es com\u00fan en las situaciones siguientes, por ejemplo, en la restricci\u00f3n del flujo sangu\u00edneo (isquemia) frecuente en los problemas cardiovasculares. El repentino retorno de la provisi\u00f3n de ox\u00edgeno a los tejidos, conocido como reperfusi\u00f3n, se acompa\u00f1a de un aumento en la producci\u00f3n de radicales libres, que, al mismo tiempo, causa la muerte de una considerable cantidad de c\u00e9lulas.<\/p>\n

Yacar\u00e9s y focas<\/strong>
\nLos animales que hibernan, estivan, o se someten temporalmente a condiciones de baja oxigenaci\u00f3n \u2013como por ejemplo los yacar\u00e9s, las tortugas o las focas, que se sumergen quedando sin respirar durante per\u00edodos prolongados\u2013, sufren algo parecido con una isquemia seguida de reperfusi\u00f3n. En todos esos casos ocurre una reducci\u00f3n acentuada (de hasta un 90%) en el \u00edndice metab\u00f3lico, asociada con la disminuci\u00f3n de la oxigenaci\u00f3n de los tejidos \u2013 \u00fanicamente sumergidos, los \u00f3rganos esenciales para la supervivencia, como son el coraz\u00f3n, el cerebro y el h\u00edgado, generalmente mantienen el nivel normal del metabolismo. Por esa raz\u00f3n, se considera que el estr\u00e9s oxidativo relacionado con el despertar luego de la hibernaci\u00f3n es un buen modelo de lo que sucede en circunstancias m\u00e1s comunes.<\/p>\n

Los tey\u00fa del sur y del sudeste brasile\u00f1o, adem\u00e1s, fueron elegidos por Welker como un modelo interesante ya que, contrariamente de ardillas, sapos, serpientes y otros animales de las regiones templadas del hemisferio norte, no experimentan una reducci\u00f3n dr\u00e1stica de su temperatura corporal al hibernar \u2013las ardillas \u00e1rticas, por caso, pueden presentar incluso temperaturas negativas. “Tuve suerte de poder trabajar con esos lagartos”, dice Welker. Las temperaturas cercanas a 17\u00ba C, tanto como el cambio de la luminosidad natural asociada con el advenimiento del invierno, son suficientes como para incitar a esos reptiles a la hibernaci\u00f3n. “La explicaci\u00f3n cl\u00e1sica reza que eso tiene que ver con la disminuci\u00f3n de la oferta alimentaria, tal como sucede con la menor presencia de insectos, pero esa idea todav\u00eda no se encuentra comprobada”, afirma.<\/p>\n

Durante su doctorado, Welker compar\u00f3 indicadores del estr\u00e9s oxidativo \u2013presencia de prote\u00ednas o l\u00edpidos modificados por los radicales libres y enzimas antioxidantes que los atacan\u2013 en el intestino de los lagartos en estado de hibernaci\u00f3n y en los de otros sometidos a la privaci\u00f3n de alimentos. “Eso es lo que diferencia al trabajo, pues nunca se hab\u00eda hecho”, dice Welker. “Como la hibernaci\u00f3n implica ayuno, el inter\u00e9s consist\u00eda en verificar si el estr\u00e9s oxidativo era similar en ambas condiciones”.<\/p>\n

\"\"DUBHE\/WIKIMEDIA COMMONS<\/span>Los estudios realizados con otras especies animales indicaban que la mayor\u00eda de ellos, durante la hibernaci\u00f3n, anoxia o congelamiento, pasan por un preparativo para el estr\u00e9s oxidativo, produciendo una cantidad considerable de enzimas antioxidantes para evitar los peores efectos del despertar. Los tey\u00faes, empero, parecen no seguir ese patr\u00f3n. “Generalmente, su metabolismo cesa por completo durante la hibernaci\u00f3n, disminuyendo la producci\u00f3n de enzimas y de radicales libres. El organismo del animal no parece hallarse bajo un desaf\u00edo estresante cuando despierta”, dice el bi\u00f3logo. En los animales sometidos al ayuno, sin embargo, el estr\u00e9s oxidativo result\u00f3 bastante m\u00e1s factible. Seg\u00fan Welker, esto no indica que la atenuaci\u00f3n generalizada del metabolismo s\u00f3lo ocurra cuando esos reptiles se encuentran de hecho hibernando.<\/p>\n

En Alaska
\n<\/strong>La investigaci\u00f3n de Hermes-Lima con ardillas del \u00c1rtico, publicada en junio en la revista Comparative Biochemistry and Physiology<\/em>, revel\u00f3 que los roedores logran restringir con eficiencia el estr\u00e9s oxidativo cuando despiertan de la hibernaci\u00f3n. El investigador realiz\u00f3 el trabajo con colegas de la Universidad de Alaska con sede en Fairbanks, Estados Unidos, incluyendo dos integrantes de la comunidad esquimal e ind\u00edgena de la regi\u00f3n, Adrienne Orr y Lonita Lohse, j\u00f3venes investigadoras beneficiadas por un programa de acci\u00f3n afirmativa.<\/p>\n

Indirectamente, el grupo verific\u00f3 que al despertar, las ardillas que hibernaron produc\u00edan niveles de radicales libres similares a los de los roedores que no hibernaron. Entre los tejidos del cuerpo analizados, solamente el tejido adiposo marr\u00f3n (BAT, su sigla en ingl\u00e9s), cuya actividad se encarga de la generaci\u00f3n r\u00e1pida de calor que hace que la temperatura corporal de las ardillas suba desde 2 hasta 37 grados Celsius en tan s\u00f3lo media hora, exhibi\u00f3 un aumento en la producci\u00f3n de radicales libres. “En el h\u00edgado y el cerebro, nosotros pr\u00e1cticamente no detectamos se\u00f1ales de estr\u00e9s oxidativo”, dice Hermes-Lima.<\/p>\n

El propio investigador, sin embargo, remarca la principal cr\u00edtica que puede hac\u00e9rseles a esos resultados. “Los animales que nosotros consider\u00e1bamos despiertos son, en realidad, las ardillas que, por razones desconocidas, no hibernan durante el invierno. Eso sucede con alrededor de un tercio de las ardillas criadas en laboratorio \u2013en la naturaleza no suceder\u00eda porque, si no hibernasen, simplemente morir\u00edan”, explica Hermes-Lima. Como el metabolismo sufre alteraciones durante las diferentes estaciones del a\u00f1o, los investigadores prefirieron no comparar con las ardillas activas durante el verano.<\/p>\n

Los impresionantes actos metab\u00f3licos observados en los animales que hibernan o estivan parecen haber inspirado las escenas de libros y filmes de ciencia ficci\u00f3n, donde los seres humanos son mantenidos en estado de animaci\u00f3n suspendida. La idea resulta intrigante, sin duda, pero debe continuar restringida a la ficci\u00f3n ciencia ficci\u00f3n, afirman los investigadores.<\/p>\n

“Uno de los mayores financistas de ese tipo de investigaci\u00f3n en Estados Unidos sol\u00eda ser el Ej\u00e9rcito”, comenta Hermes-Lima. “El sue\u00f1o era lograr que los astronautas hibernaran durante viajes espaciales de larga duraci\u00f3n. Sinceramente, dudo mucho que eso suceda alg\u00fan d\u00eda”, afirma el investigador de la UnB. “Ser\u00eda necesario modificar radicalmente la biolog\u00eda humana para lograr algo semejante”. Para comprender la complejidad de tal haza\u00f1a, basta observar la siguiente comparaci\u00f3n: durante el sue\u00f1o, el metabolismo de las personas disminuye tan s\u00f3lo un 3%, mientras que en las ardillas y osos que hibernan, cae 90% y 70% respectivamente.<\/p>\n

Con todo, eso no quiere decir que la comprensi\u00f3n de la hibernaci\u00f3n y estivaci\u00f3n no pueda proveer resultados interesantes para la medicina. Datos preliminares sugieren que bajar la temperatura corporal de pacientes en coma reduce el riesgo de da\u00f1o neurol\u00f3gico relacionado con los derrames. De confirmarse este efecto, esa estrategia podr\u00e1 ayudar en la minimizaci\u00f3n, al menos temporalmente, de las peores consecuencias provocadas por la falta de ox\u00edgeno en el cerebro. “Pero por supuesto, se trata de una situaci\u00f3n cl\u00ednica muy espec\u00edfica”, afirma Hermes-Lima.<\/p>\n

Seg\u00fan Welker, la biolog\u00eda de la hibernaci\u00f3n, tambi\u00e9n puede proveer pistas sobre c\u00f3mo mejorar la eficiencia en los transplantes de \u00f3rganos. “Generalmente, disminuir dr\u00e1sticamente la temperatura de un \u00f3rgano como el coraz\u00f3n acaba originando problemas de funcionamiento. Tanto los mam\u00edferos como los reptiles que hibernan parecen poseer una composici\u00f3n espec\u00edfica de l\u00edpidos en el coraz\u00f3n que impide ese tipo de problema”, explica. Es posible que la comprensi\u00f3n de este fen\u00f3meno ayude en la preservaci\u00f3n de los \u00f3rganos durante per\u00edodos m\u00e1s prolongados antes de trasplantarlos.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/strong><\/em>ORR, A.L. et al.<\/em> Physiological oxidative stress after arousal from hibernation in Arctic ground squirrel<\/a>. Comparative Biochemistry and Physiology<\/strong>. Part A. v. 153, p. 213-221. Junio de 2009<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El lagarto y la ardilla lidian diferente con las variaciones de ox\u00edgeno","protected":false},"author":40,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278,305],"coauthors":[139],"class_list":["post-88838","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-fisiologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88838","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/40"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=88838"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88838\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=88838"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=88838"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=88838"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=88838"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}