Un equipo internacional de científicos ha descubierto que las ratas topo desnudas tienen la capacidad de transformarse en plantas en el proceso de supervivencia en condiciones que son fatales para la mayoría de los demás animales. Los científicos han intentado determinar cómo estos extraños mamíferos, más parecidos a los insectos, cambian su metabolismo y sobreviven en un entorno desprovisto de oxígeno.
Las ratas topo desnudas son animales que viven en África, hasta cierto punto se parecen a los insectos que a los mamíferos. Al igual que las hormigas y las abejas, se caracterizan por la creación de colonias eusociales en las que hay obreras estériles y una hembra fértil. Estos roedores casi ciegos y de sangre fría cavan túneles subterráneos, que en total alcanzan varios kilómetros de longitud. Con la ayuda de estos pasajes, las viviendas, las letrinas y los almacenes están conectados. Estos animales se comunican entre sí mediante señales sonoras y su "lenguaje" es mucho más rico que el de otras especies de roedores.
Mucha gente sabe que las ratas topo desnudas no contraen cáncer. Pero en realidad esto no es así: forman tumores cancerosos, pero esto ocurre muy raramente. Por primera vez, los científicos estadounidenses descubrieron el cáncer en estos roedores el año pasado; informaron varios casos de la enfermedad, que se registraron en Washington en el Zoológico Nacional, así como en Illinois en el Zoológico de Brookfield. Gracias a esto, los científicos recibieron información de que estos animales no están cien por ciento protegidos de la carcinogénesis, aunque existe la opinión de que fue precisamente porque los roedores se mantuvieron en cautiverio que desarrollaron neoplasias peligrosas.
Algunos investigadores dicen que en las ratas topo desnudas, la resistencia al cáncer se debe a su estilo de vida. Estos roedores viven en un entorno en el que el contenido de oxígeno es relativamente bajo (sólo del 2 al 9 por ciento), mientras que una persona respira aire, en el que el oxígeno alcanza el 21 por ciento. Un entorno así debería activar de alguna manera la protección contra el cáncer, aunque esta hipótesis aún no se ha confirmado.
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Al mismo tiempo, la hipoxia en la que viven estos roedores está relacionada con otra propiedad inusual de las ratas topo desnudas. Su piel es insensible a la capsaicina (una sustancia ardiente que se encuentra en la pimienta) y al ácido. Los científicos intentaron explicar por qué se necesita tal adaptación para los roedores, que pasan casi toda su vida bajo tierra, prácticamente sin llegar a la superficie. El dióxido de carbono se acumula en los túneles subterráneos. Cuando se disuelve en agua, se forma ácido carbónico, que puede hacer que los roedores se quemen en las membranas mucosas húmedas. Para sentirse lo suficientemente cómodo en tales condiciones, en las ratas topo desnudas, la sensibilidad al dolor se pierde hasta cierto punto.
Los roedores pueden soportar altas concentraciones de dióxido de carbono durante mucho tiempo. No reaccionan de ninguna manera si el nivel de dióxido de carbono dentro del agujero se eleva al 7-10 por ciento: no intentan ir a lugares donde hay más oxígeno. Además, no muestran signos de acidosis tisular e hiperventilación pulmonar. Incluso si la concentración de dióxido de carbono alcanza el 80 por ciento, pueden existir en tales condiciones durante cinco horas.
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Los expertos se preguntaron cómo estos animales sobreviven en madrigueras subterráneas, donde hay tan poco oxígeno. Al final resultó que, las ratas topo desnudas son similares no solo a los insectos, sino también a las plantas. En un ambiente donde el O2 es deficiente, los roedores cambian su metabolismo y comienzan a descomponer la fructosa anaeróbicamente. A través de este proceso, se libera suficiente energía, que es necesaria para las células cerebrales y que evita la muerte de estas células.
Como parte del experimento, los científicos colocaron a los roedores en cámaras atmosféricas, recreando las condiciones de hipoxia. El contenido de oxígeno fue solo del cinco por ciento. A las ratas topo desnudas les fue bien durante cinco horas, mientras que los ratones normales murieron después de unos 15 minutos. Sin embargo, los investigadores no se detuvieron ahí. Quitaron todo el oxígeno de las cámaras y mataron a los ratones en menos de un minuto. Los excavadores perdieron el conocimiento en medio minuto, pero no abandonaron sus intentos de respirar durante varios minutos. Finalmente, la respiración se detuvo, sin embargo, tan pronto como fueron transferidos a las condiciones de la habitación, los roedores revivieron y no mostraron ningún signo de daño cerebral. Por lo tanto, las ratas topo desnudas sobrevivieron incluso después de 18 minutos en un ambiente completamente desprovisto de oxígeno.
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Los científicos han descubierto que en condiciones de hipoxia prolongada, una cantidad bastante grande de sacarosa y fructosa entra en la sangre de estos animales. Las bombas moleculares, que antes se encontraban exclusivamente en los intestinos de los mamíferos, transportan carbohidratos a las células cerebrales. La metabolización de la fructosa se lleva a cabo mediante glucólisis, que procede con la participación de glucosa en condiciones normales.
Al mismo tiempo, es imposible usar glucosa debido al hecho de que una de las etapas de la glucólisis requiere una enzima activa llamada fosfofructoquinasa-1. La actividad de esta enzima depende en gran medida del estado energético de la célula, que se deteriora drásticamente sin oxígeno. Finalmente, el proceso de glucólisis se detiene y la célula ya no puede producir la energía necesaria para llevar a cabo la vida. La fructosa puede eludir esta barrera al producir lactato o ácido láctico y, por tanto, volver a generar energía, aunque en pequeñas cantidades.
Como señalan los investigadores, esta capacidad de cambiar su metabolismo para sobrevivir en condiciones extremas es típica de las plantas, pero no de los mamíferos.
Los investigadores esperan que su descubrimiento brinde la oportunidad de desarrollar nuevos métodos para prevenir el daño al tejido cardíaco durante la hipoxia, que está asociada con la enfermedad coronaria.
