Desnudo y Sin Miedo

Original por Megan Kirchgessner

Traducción por Javier How

El animal más feo del mundo. “Vertebrado del 2013”. Co-estrella de Kim Possible de Disney. Estas son sólo algunas de las distinciones más notables de la rata topo desnuda. Sin embargo, la magnitud de su peculiaridad y extrañeza es, si usted lo cree, enormemente subestimado. Cuanto más aprenden, los científicos en los campos de la biología, la evolución, la medicina y la neurociencia todos siguen sorprendidos por lo que el roedor nudista más querido (o más aborrecido) del mundo puede hacer.

La lista de sus características extrañas y únicas podría estirarse tan larga como sus sistemas de túneles subterráneos (hasta seis campos de fútbol! [1]). Es difícil determinar dónde encajan entre todos los animales. Están más relacionados con chinchillas, puercoespines y conejillos de indias que a los topos o ratas [1], aunque también se parecen a la miniatura morsa rosa. En vez de regular su temperatura interna, como otros mamíferos, adoptan la temperatura de su entorno – una hazaña que parece reptil [2]. Por otra parte, su sistema social es similar al del los insectos; son uno de los pocos mamíferos conocidos en que, al igual que las hormigas y las abejas, sólo hay una hembra de apareamiento y un pequeño puñado de machos sexualmente activos entre cientos de otros ratas topos obreros y soldados. Y su promedio de vida supera al de otros roedores de tamaño similar por órdenes de magnitud, llegando hasta 30 años! [3].

Estas ni siquiera son las características más interesantes de la rata topo desnuda. En los últimos cinco años, en particular, estas curiosas criaturas han atraído la atención de los investigadores científicos por ciertas cualidades superhumanas, o mejor dicho, supermamíferas: la resistencia al cáncer e impermeabilidad al dolor.

¡El cáncer y el dolor no me importan!

Durante un estudio de varios años de una gran colonia de ratas topos desnudas, los investigadores observaron que las cantidades de neurodegeneración y otras causas de muerte ocurrieron con una frecuencia esperada, pero habían ningunos casos de cáncer [4]. Los estudios recientes que buscan entender los cambios moleculares y genéticos subyacentes a este atributo único y bien deseable han revelado que un azúcar llamado hialuronan (HA) es más de cinco veces más grande en las ratas topos desnudas que en humanos o ratones. Esta sustancia pegajosa se mete entre las células en la piel de la rata topo desnuda, por lo que es altamente elástica; esto les ayuda a mover en su ambiente subterráneo. Sin embargo, la acumulación de la HA también desencadena varias señales que resultan en un poderoso mecanismo anticáncer por el cual las células se destruyen a si mismas en vez de acumular y formar tumores [5]. Cabe destacar que esto rinde la posibilidad de introducir a la HA de rata topo desnuda a las células humanas para prevenir el cáncer, aunque todavía hay que determinar si eso es posible [4].

Las ratas topo desnudas tampoco sienten dolor en respuesta a ácido, inflamación o altas temperaturas [6, 7]. Los científicos están empezando a comprender cómo ellas son impermeables al dolor, y notablemente, son cambios menores a su código genético que son responsables por sus superpoderes excepcionales. Se podría imaginar que los nociceptores de ratas topo desnudas – neuronas que se especializan para la sensación de dolor – simplemente faltan algunos de los ingredientes necesarios para detectar el ácido. Sin embargo, todas las proteínas que sienten los ácidos son similares a los que se encuentran en ratones. Mientras el movimiento de los iones a través de estos canales, o proteinas, tiende a hacer más probable que los nociceptores se activen (y por lo tanto que transmiten la sensación de dolor al cerebro del animal), este efecto es contrarrestado por otros tipos de canales en los nociceptores – canales pos las cuales pasan el sodio (Na) en tensiones particulares pero están bloqueados por ácidos. Dado que estos canales de Na normalmente contribuyen a que los nociceptores se vuelvan activos, su bloqueo hace que el nociceptor tenga menos probabilidades de activarse. Imagine que el bloqueo de canal de Na y que la activación del sensor de ácido están en extremos opuestos de una sierra, vacilando para determinar si un nociceptor se activará (Figura 1). En ratones y humanos, la activación del sensor de ácido supera el bloqueo del canal Na, dando como resultado nociceptores activos y la sensación de dolor. Sin embargo, en las ratas topo desnudas, un pequeño cambio en los bloques de construcción que componen uno de los canales de Na aumenta su tendencia a ser bloqueados, finalmente inclinando la sierra para que los nociceptores no se activen y el animal no sienta dolor [6]. Curiosamente, los seres humanos con mutaciones en el gen que codifica este canal de Na también son completamente insensibles al dolor [8].

acid

Figura 1: La diferencia entre la sensación de dolor ácido entre ratones y ratones desnudos es debida a un cambio en el equilibrio del efecto ácido del bloqueo de los canales de Na bloqueados por voltaje (disminuye la probabilidad de activación del nociceptor vs. activación del nociceptor). Adaptado de [6].

Hace sólo unos meses, los investigadores también descubrieron porqué las ratas topo desnudas son insensibles al dolor relacionado con el calor y la inflamación. Cuando una parte de la piel humana está lesionada o inflamada, ese punto se vuelve cada vez más sensible, de modo que cualquier pequeño toque se vuelve doloroso. Este fenómeno se denomina hiperalgesia, y es posible gracias a algo llamado factor de crecimiento nervioso (NGF). Notablemente, las ratas topo desnudas no sufren de hiperalgesia, a pesar de que el NGF se une a su receptor apropiado, llamado TrkA. En la mayoría de los animales, cuando el NGF se une a TrkA, se inicia una cadena de eventos que sensibiliza a un tipo particular de canal iónico (uno de los mismos sensores de ácido que se discutió anteriormente), resultando en hiperalgesia y sensación de dolor. En ratas topo desnudas, sin embargo, un pequeño cambio en el receptor TrkA hace que el NGF sea menos eficaz en la sensibilización del canal iónico; de este modo, la rata topo desnuda está libre de dolor, aún en la presencia de calor elevado! [8]. Deficiencia de TrkA también puede resultar en el desarrollo perturbado de las fibras C – uno de los principales tipos de nervios que transmiten información sobre el dolor. Así, las ratas topo desnudas se quedan sin los ‘cables’ necesarios para percibir el dolor [8].

Puede ser difícil tratar de comprender por qué las ratas topo desnudas tienen estas idiosincrasias moleculares mientras otros animales (incluso otras especies de ratas topo desnudas Africanas) carecen de muchos de estos ajustes a su código biológico que parecen ser tan ventajosos. Sin embargo, los investigadores creen que estos ajustes pueden haber surgido a través de la evolución sólo en ratas topo desnudas debido a su entorno único y otras características menos ventajosas. Por ejemplo, en sus túneles subterráneos hay un alto contenido de CO2, y niveles bajo de O2, por lo cual es probable que la reducción de la sensibilidad ácida sea una adaptación evolutiva, ya que un alto contenido de CO2 puede resultar en la acumulación de ácido en el cuerpo [6]. Por otra parte, los investigadores que descubrieron la deficiencia de TrkA piensan que la sensibilidad térmica es menos necesaria para las ratas topo desnudas que para otros animales debido a la temperatura predecible y consistentemente caliente en su hábitat subterráneo en África Oriental. Y dado que son particularmente “desafiados energéticamente”, puede haber sido ventajoso para ellos renunciar a la sensibilidad al dolor en favor de la conservación de la energía [8]. En otros animales (como nosotros), la sensibilidad al dolor puede parecer irritante, pero es absolutamente crucial para nuestra supervivencia en ambientes impredecibles con temperaturas cambiantes y otras condiciones. Sin embargo, características como la inmunidad al cáncer y la insensibilidad al dolor tienen un atractivo innegable, y es probable que haya investigaciones futuras para determinar si estos pequeños cambios moleculares se pueden transferir a los seres humanos a través de nuevos fármacos o terapias genéticas.

La rata topo desnuda es un ejemplo increíble de éxitos y fracasos de la evolución y de la maravilla (o extrañeza) de la naturaleza. Sin embargo, también podría tener mucho que enseñarnos acerca de la longevidad, la resistencia al cáncer, tolerancia al dolor, y otros temas que son de primordial interés para nuestra propia especie. La rata topo desnuda no es linda, pero si puedes superar su semejanza con los genitales masculinos, podrías llegar a amarlo.

Naked Mole-rat

Son…un poco lindos?

Referencias:

[1] http://animals.sandiegozoo.org/animals/naked-mole-rat

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Naked_mole-rat

[3] https://www.theguardian.com/science/2013/jul/14/naked-mole-rat-cancer-research

[4] Delaney, M. A., Nagy, L., Kinsel, M. J., & Treuting, P. M. (2013). Spontaneous Histologic Lesions of the Adult Naked Mole Rat (Heterocephalus glaber). Veterinary Pathology, 50(4), 607–621. https://doi.org/10.1177/0300985812471543

[5] Tian, X., Azpurua, J., Hine, C., Vaidya, A., Myakishev-Rempel, M., Ablaeva, J., … Seluanov, A. (2013). High-molecular-mass hyaluronan mediates the cancer resistance of the naked mole rat. Nature, 499(7458), 346–349.

[6] Smith, E. S. J., Omerbašić, D., Lechner, S. G., Anirudhan, G., Lapatsina, L., & Lewin, G. R. (2011). The Molecular Basis of Acid Insensitivity in the African Naked Mole-Rat. Science, 334(6062), 1557. https://doi.org/10.1126/science.1213760

[7] Cox, J. J., Reimann, F., Nicholas, A. K., Thornton, G., Roberts, E., Springell, K., … Woods, C. G. (2006). An SCN9A channelopathy causes congenital inability to experience pain. Nature, 444(7121), 894–898. https://doi.org/10.1038/nature05413

[8] Omerbašić, D., Smith, E. S. J., Moroni, M., Homfeld, J., Eigenbrod, O., Bennett, N. C., … Lewin, G. R. (n.d.). Hypofunctional TrkA Accounts for the Absence of Pain Sensitization in the African Naked Mole-Rat. Cell Reports, 17(3), 748–758. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.09.035

Imagen principal:

Autor de la foto: Meghan Murphy, Smithsonian’s National Zoo.

https://www.flickr.com/photos/nationalzoo/6257901626/in/photolist-awZo8C-iMWga-89xh2W-awZo5G-awZnM7-awWERP-2ALEn-awWFhM-awWFfg-awWEJr-5dMpAQ-6XLvjV-aib5K6-F377a9-8Nx7By-awWEPc-89xmrA-a5TDdV-9Q5ro4-2ALEp-9wNRwg-5VUQzW-aKjjPV-4fKYLv-dsdsrF-qJ2x8Q-a6ybYB-iMVxy-chRs2Q-hjyKs-cEc6Fm-cmtQ3f-5Hvc6k-4fN8qX-cgLrKo-dy9qqq-7CvF1Z-34NkXD-ab2A8s-ceaiDY-8DjmAJ-gAiye-gqF49M-cmtQA1-5APEWu-c1YdxJ-7SsuXQ-a5Srg4-a6y6E4-gqEAkD

Rata topo desnuda enojada:

Autor de la foto: Buffenstein/Barshop Institute/UTHSCSA

https://www.flickr.com/photos/jedimentat/7557258168/in/photolist-cvNVyC-75GH3-a6B481-cF8yau-f6KPBu-aRzyNP-4UfJd7-2ALEo-92TLDg-89xdS7-92TLDn-gLjj-7ZzbUq-8Djkrw-awZo8C-iMWga-89xh2W-awZo5G-awZnM7-awWERP-2ALEn-awWFhM-awWFfg-awWEJr-5dMpAQ-6XLvjV-aib5K6-F377a9-8Nx7By-awWEPc-89xmrA-a5TDdV-9Q5ro4-2ALEp-9wNRwg-5VUQzW-aKjjPV-4fKYLv-dsdsrF-qJ2x8Q-a6ybYB-iMVxy-chRs2Q-hjyKs-cEc6Fm-cmtQ3f-5Hvc6k-4fN8qX-cgLrKo-dy9qqq

Última imagen:

Autor de la foto: Meghan Murphy, Smithsonian’s National Zoo.

https://www.flickr.com/photos/nationalzoo/6257373863/in/photolist-awWFfg-awWEJr-5dMpAQ-6XLvjV-aib5K6-F377a9-8Nx7By-awWEPc-89xmrA-a5TDdV-9Q5ro4-2ALEp-9wNRwg-5VUQzW-aKjjPV-4fKYLv-dsdsrF-qJ2x8Q-a6ybYB-iMVxy-chRs2Q-hjyKs-cEc6Fm-cmtQ3f-5Hvc6k-4fN8qX-cgLrKo-dy9qqq-7CvF1Z-34NkXD-ab2A8s-ceaiDY-8DjmAJ-gAiye-gqF49M-cmtQA1-5APEWu-c1YdxJ-7SsuXQ-a5Srg4-a6y6E4-gqEAkD-a6AYau-gqEMpU-a6AZ5o-2ANtG-5yQNAr-a6y6ea-6XQzfE-6XLtUH

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