Las ratas topo desnudas viven en condiciones de hipercomplejo
Privadas de oxígeno, las ratas topo desnudas (Heterocephalus glaber) pueden sobrevivir a partir del metabolismo de la fructosa al igual que lo hacen las plantas, informan esta semana los investigadores en la revista Science.
Entender cómo hacen esto los animales podría llevar a tratamientos para los pacientes que sufren crisis de privación de oxígeno, como en los ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.
"Este es sólo el último descubrimiento notable sobre la rata topo desnuda - un mamífero de sangre fría que vive décadas más que otros roedores, rara vez tiene cáncer y no siente muchos tipos de dolor", dice Thomas Park, profesor de Ciencias Biológicas de la Universidad de Illinois en Chicago, quien dirigió un equipo internacional de investigadores de la UIC, el Instituto Max Delbrück de Berlín y la Universidad de Pretoria en Sudáfrica.
En los seres humanos, los ratones de laboratorio y todos los otros mamíferos conocidos, cuando las células cerebrales carecen de oxígeno, se quedan sin energía y comienzan a morir.
Pero las ratas topo desnudas tienen un respaldo: sus células cerebrales comienzan a quemar fructosa, que produce energía anaeróbicamente a través de una vía metabólica que sólo es utilizada por las plantas - o eso pensaban los científicos.
En el nuevo estudio, los investigadores expusieron en el laboratorio a las ratas topo desnudas a bajas condiciones de oxígeno y encontraron que liberaban grandes cantidades de fructosa en el torrente sanguíneo. La fructosa, según los científicos, fue transportada a las células cerebrales mediante bombas moleculares de fructosa, que en todos los demás mamíferos sólo se encuentran en las células del intestino.
"La rata topo desnuda simplemente ha reorganizado algunos bloques básicos de metabolismo para hacerla súper tolerante a las bajas condiciones de oxígeno", dijo Park, quien estudió la extraña especie durante 18 años.
A niveles de oxígeno lo suficientemente bajos como para matar a un ser humano en cuestión de minutos, las ratas topo desnudas pueden sobrevivir durante al menos cinco horas, dijo Park. Entran en un estado de animación suspendida, reduciendo su movimiento y reduciendo dramáticamente su pulso y ritmo respiratorio para conservar energía. Y comienzan a usar fructosa hasta que el oxígeno esté disponible de nuevo.
La rata topo desnuda es el único mamífero conocido que utiliza la animación suspendida para sobrevivir a la privación de oxígeno.
Los científicos también mostraron que las ratas topo desnudas están protegidas de otro aspecto mortal de bajo contenido de oxígeno - una acumulación de líquido en los pulmones llamada edema pulmonar que aflige a los alpinistas a gran altitud.
Los científicos piensan que el raro metabolismo de las ratas topo desnudas es una adaptación para vivir en sus madrigueras pobres en oxígeno. A diferencia de otros mamíferos subterráneos, las ratas topo desnudas viven en condiciones de hipercomplejo, repletas de cientos de compañeros de colonia. Con tantos animales viviendo juntos en túneles sin ventilación, los suministros de oxígeno se agotan rápidamente.
Artículo científico: Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat
