Un equipo internacional de científicos ha descubierto que las ratas topo desnudas pueden convertirse en "plantas" y sobrevivir en condiciones fatales para muchos otros animales. "Lenta.ru" cuenta cómo estos extraños mamíferos, que se asemejan a insectos, logran cambiar su metabolismo y soportar un ambiente libre de oxígeno.
Las ratas topo sin pelo (Heterocephalus glaber) son animales africanos que en cierto modo se parecen más a los insectos que a los mamíferos. Como las hormigas y las abejas, crean colonias eusociales que tienen una reina prolífica y obreras estériles. Estos roedores de sangre fría y casi ciegos cavan túneles subterráneos, cuya longitud total alcanza varios kilómetros. Los pasajes conectan las celdas vivas, los almacenes y las letrinas. Los animales se comunican entre sí mediante señales sonoras, su "lenguaje" es más rico que el de otras especies de roedores.
Muchos han escuchado que las ratas topo desnudas no contraen cáncer. De hecho, esto no es del todo cierto: en ellos se forman tumores malignos, pero esto rara vez ocurre. Por primera vez, el año pasado científicos estadounidenses descubrieron cáncer en H..glabe: se informaron dos casos de la enfermedad en el Zoológico Nacional de Washington y el Zoológico de Brookfield en Illinois. Esto dio a los científicos información de que las ratas topo desnudas no están cien por ciento protegidas de la carcinogénesis, aunque se cree que fue el contenido en cautiverio lo que provocó el desarrollo de neoplasias peligrosas.
Según algunos investigadores, la resistencia al cáncer de estos roedores subterráneos se debe a su estilo de vida. El hecho es que las ratas topo desnudas viven en un ambiente con un contenido de oxígeno relativamente bajo (2-9 por ciento), mientras que los humanos respiran aire con un contenido de oxígeno del 21 por ciento. Esto debería activar de alguna manera la protección antitumoral, aunque todavía no hay confirmación de esta hipótesis.
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Sin embargo, la hipoxia en la que viven las ratas topo desnudas es responsable de otra propiedad inusual de estos animales. Su piel es insensible al ácido y capsaicina (sustancia que se encuentra en la pimienta). ¿Por qué los animales necesitan tal adaptación, que casi nunca llegan a la superficie? El hecho es que el dióxido de carbono se acumula en los pasajes subterráneos. Cuando se disuelve en agua, se forma ácido carbónico, que puede causar quemaduras en roedores en las membranas mucosas húmedas. Para vivir cómodamente en tales condiciones, H.glabe pierde parcialmente la sensibilidad al dolor ("Lenta.ru" escribió sobre esto).
Las ratas topo desnudas pueden soportar altas concentraciones de dióxido de carbono durante largos períodos de tiempo. No reaccionan de ninguna manera si el CO2 dentro del agujero alcanza el 7-10 por ciento, no intente ir a lugares más saturados de oxígeno; no tienen signos de hiperventilación pulmonar y acidosis tisular. Sobreviven durante cinco horas, incluso cuando la concentración de dióxido de carbono es del 80 por ciento (la concentración de oxígeno es del 20 por ciento).
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Foto: Thomas Park / UIC
¿Cómo pueden sobrevivir las ratas topo desnudas bajo tierra, donde hay tan poco oxígeno? De hecho, estos roedores no solo parecen insectos, sino también plantas. En condiciones de deficiencia de O2, los mamíferos ciegos cambian su metabolismo al comenzar a descomponer la fructosa anaeróbicamente. Este proceso produce suficiente energía para que las células cerebrales eviten su muerte.
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Los científicos colocaron ratas topo desnudas dentro de cámaras atmosféricas y recrearon condiciones hipóxicas. La concentración de oxígeno fue del cinco por ciento. A los roedores subterráneos les fue bien durante cinco horas y los ratones normales (Mus musculus) murieron en menos de 15 minutos. Pero los investigadores no se detuvieron ahí. Privaron completamente la cámara de oxígeno, como resultado de lo cual los ratones no pudieron soportar ni un minuto. Las ratas topo desnudas perdieron el conocimiento después de 30 segundos, pero los intentos de respirar continuaron durante varios minutos. Finalmente, la respiración se detuvo, pero tan pronto como fueron transferidos a las condiciones de la habitación, H..glabe revivió y no mostró signos de daño cerebral. Los roedores sobrevivieron después de 18 minutos en un ambiente completamente libre de oxígeno.
Foto: dominio público / Wikimedia
Los científicos han descubierto que con la hipoxia prolongada, grandes cantidades de fructosa y sacarosa (un disacárido que contiene fructosa) ingresan a la sangre de los animales. Los carbohidratos ingresan a las células del cerebro de los roedores mediante bombas moleculares que antes solo se encontraban en los intestinos de otros mamíferos. La fructosa se metaboliza a través de un proceso llamado glucólisis, que normalmente involucra a la glucosa.
Sin embargo, la glucosa no se puede usar debido a que una de las etapas de la glucólisis requiere la presencia de una enzima activa llamada fosfofructoquinasa-1. Su funcionamiento depende del estado energético de la célula, que se ve muy afectado sin oxígeno. Como resultado, todo el ciclo de glucólisis se detiene y la célula pierde por completo la capacidad de producir la energía necesaria para la vida. La fructosa le permite sortear esta barrera. Esto produce lactato (ácido láctico) y la producción de energía, aunque en pequeñas cantidades, se produce a un ritmo elevado.
Esta capacidad de cambiar el metabolismo para sobrevivir en condiciones difíciles es común en las plantas, pero no en los mamíferos, dijeron los investigadores.
Los científicos esperan que su descubrimiento conduzca al desarrollo de nuevos métodos para prevenir el daño al tejido cardíaco debido a la hipoxia asociada con la enfermedad coronaria.
Alexander Enikeev
