Sobrevivir sin oxígeno

La rata topo desnuda, un mamífero de sangre fría que puede vivir hasta los 30 años, rara vez sufre cáncer y no siente dolor, metaboliza como una planta cuando falta oxígeno. [Universidad de Illinois en Chicago]

La rata topo desnuda (Heterocephalus glaber), un pequeño roedor subterráneo originario de África oriental, puede sobrevivir sin oxígeno al metabolizar la fructosa tal como lo hacen las plantas, según se describe en un estudio publicado esta semana en la revista Science. Bajo condiciones experimentales, toleran varias horas de extrema hipoxia y sobreviven 18 minutos de privación total de oxígeno (anoxia). Entender cómo lo consiguen podría llevar al desarrollo de tratamientos para los pacientes que sufren crisis de anoxia, como sucede en los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares.

«Este es el último descubrimiento realizado en la rata topo desnuda, un mamífero de sangre fría que vive algunas décadas más que otros roedores, rara vez sufre cáncer y es insensible a varios tipos de dolor», comenta Thomas Park, profesor de ciencias biológicas en la Universidad de Illinois en Chicago, quien dirigió el estudio realizado por investigadores de esa universidad, del Instituto Max Delbrück en Berlín y de la Universidad de Pretoria en Sudáfrica.

En los humanos, los ratones de laboratorio y el resto de los mamíferos conocidos, cuando las células cerebrales carecen de oxígeno, se quedan sin energía y comienzan a morir.

Pero las ratas topo desnudas cuentan con un sistema de seguridad: sus células cerebrales comienzan a quemar fructosa, lo que les permite obtener energía de forma anaeróbica a través de una ruta metabólica que solo utilizan las plantas, según pensaban hasta ahora los científicos.

En el nuevo estudio, los investigadores expusieron a ratas topo desnudas a bajas concentraciones de oxígeno en el laboratorio y descubrieron que liberaban grandes cantidades de fructosa en el torrente sanguíneo. Observaron que la fructosa era transportada a las células cerebrales mediante bombas moleculares de fructosa, que en los demás mamíferos solo se hallan en las células del intestino.

«La rata topo desnuda simplemente ha reorganizado algunos elementos básicos de su metabolismo para hacerlo muy tolerante a las condiciones de hipoxia», explica Park, quien ha estudiado esta singular especie durante 18 años.

Ante valores de oxígeno lo suficientemente bajos como para provocar la muerte de un ser humano en cuestión de minutos, los ratones topo desnudos pueden sobrevivir por lo menos durante cinco horas, apunta Park. Lo consiguen al mantener las constantes vitales al mínimo: restringen su movimiento y reducen extraordinariamente su frecuencia cardíaca y el ritmo respiratorio para conservar la energía. Y comienzan a utilizar la fructosa hasta que vuelven a disponer de oxígeno.

La rata topo desnuda es el único mamífero conocido que reduce las constantes vitales al mínimo para sobrevivir a la falta de oxígeno.

Los autores demostraron también que estos animales evitan otra consecuencia mortal de la hipoxia: la acumulación de líquido en los pulmones, conocida como edema pulmonar, que aflige a los alpinistas a grandes altitudes.

Los científicos piensan que el metabolismo peculiar de las ratas topo desnudas constituye una adaptación para sobrevivir en sus madrigueras, pobres en oxígeno. A diferencia de otros mamíferos subterráneos, las ratas topo desnudas viven en condiciones extremas de hacinamiento, apiñadas junto a centenares de compañeras de colonia. Con tantos animales viviendo juntos en túneles sin ventilación, el suministro de oxígeno se agota con rapidez.

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Fuente: Universidad de Illinois en Chicago