Investigación
Esta tecnología puede “desconectar” el cerebro de ratones mediante ultrasonidos
Futuras versiones de esta tecnología podrían utilizarse para dormir a los astronautas en los largos viajes espaciales
Muchos animales sobreviven gracias a poder entrar en estado de letargo. Por realizar una comparación, este estado es similar al modo “stand-by” del televisor, en el que una pequeña corriente sigue manteniendo las funciones más básicas, como el reaccionar al estímulo del mando a distancia, pero no consume ni de lejos tanta energía como cuando está encendida. En los mamíferos, este estado de letargo les permite ahorrar energía para sobrevivir a las duras condiciones del invierno, o a largas temporadas en las que escasea el alimento. Este ahorro es posible gracias a que el metabolismo basal del animal disminuye hasta alcanzar unos niveles muy bajos. Teóricamente, los humanos también podríamos entrar en una especie de letargo, pero los intentos realizados durante los años 60, pensando en el futuro de la carrera espacial, no mostraron grandes avances al respecto.
Cómo dormir un ratón
En la universidad de Washington, el profesor asociado Hong Chen lleva años estudiando los mecanismos por los que los organismos entran en letargo. Tras observar cómo la estimulación en ciertas neuronas afecta al control de la temperatura y del metabolismo, ha desarrollado un método no invasivo con el que poder regular esta función. La tecnología, denominada “Ultrasound induced artificial torpor” se puede traducir al español como “letargo artificial inducido por ultrasonidos”, y consiste en un dispositivo que enfoca ultrasonidos al área preóptica del cerebro, lo que activa las neuronas de la región. Activar estas neuronas en ciclos muy concretos permite mantener a los ratones en una especie de letargo durante largos periodos de tiempo.
El mecanismo biológico por el que funciona el dispositivo se basa en la activación de unos canales de iones presentes en la superficie de las neuronas que son sensibles a los ultrasonidos. Los canales, denominados TRPM2 se abren al ser estimulados y dejan entrar ciertos iones al interior de las neuronas, que trasmitirán una señal de “hay que entrar en reposo” a otros tejidos del cuerpo, como el corazón y las reservas de tejido adiposo marrón. La función habitual de TRPM2 aún se encuentra sujeta a debate, la hipótesis que ha cobrado más fuerza es la que la relaciona con la respuesta del organismo ante temperaturas entre 33 y 38°C.
En palabras del propio Dr. Chen: "Hemos desarrollado un controlador para lograr hipotermia e hipometabolismo estables y de larga duración mediante ultrasonidos. Para ello, fijamos la temperatura corporal deseada por debajo de 34°C, que se considera clave para activar el letargo natural de los ratones. El dispositivo de letargo artificial inducido por ultrasonidos mantuvo la temperatura corporal del ratón en 32,95°C durante unas 24 horas y, posteriormente, [los ratones] recuperaron la temperatura normal al apagar los ultrasonidos".
Animales que no se aletargan
Ahora bien, aunque es un todo un reto conseguir aletargar a un animal que lo hace habitualmente durante su ciclo vital, ¿qué sucede si se aplica esta técnica en otro animal que no suele emplear este mecanismo? Para averiguarlo, los investigadores realizaron la misma técnica en ratas, que no hibernan en la naturaleza. Al estimular mediante ultrasonidos el área preóptica, observaron que tanto la temperatura de la piel como la temperatura general del animal bajó una media de 1°C. Este descenso está relacionado con los primeros pasos de la hibernación, por lo que la tecnología parece conseguir lo que promete.
Futuras aplicaciones
Se trata de una tecnología todavía muy nueva, por lo que se requieren más estudios para poder trasladarla a humanos. Los autores del artículo destacan su potencial uso en pacientes que se encuentren en una situación de emergencia médica, ya que reduciendo el metabolismo se podría aumentar el tiempo de respuesta antes de que se llegue a una situación irreversible en la salud. Los investigadores también especulan con la posibilidad de aplicar esta tecnología a los viajes espaciales, ya que un estado de letargo ayudaría a consumir menos energía y, por tanto, permitiría aumentar la duración de dichos vuelos.
En estos casos esta bien imaginar la cantidad de campos de estudio que se abren, pero siempre manteniendo los pies en el suelo. Aunque es cierto que el dispositivo produjo un efecto en ratas, animales que no hibernan de forma habitual, este efecto no es ni mucho menos suficiente para proclamar que les ha forzado a hibernar. Sin embargo, al tratarse de un método no invasivo, los investigadores tienen la posibilidad de utilizarlo en conjunto con otros procedimientos para conseguir potenciar sus efectos y, así, explorar nuevas técnicas que permitan inducir el letargo.
QUE NO TE LA CUELEN:
- Un televisor en modo Stand by sigue consumiendo energía. Lo ideal para evitar este consumo es conectarlo a una regleta o a un enchufe que tenga un interruptor con el que cortar la corriente.
- Muchas veces se oye que el futuro para vivir para siempre pasa por la criogenización. Esta técnica no es posible aplicarla en humanos con las tecnologías actuales, aunque haya empresas empeñadas en decir que podrán revivir a personas recién fallecidas. Aunque se ha conseguido en ratones, el cuerpo humano es mucho mayor, por lo que la trasmisión de calor es siempre demasiado lenta como para “congelar en el tiempo” la posición de las moléculas y, así, preservar los tejidos sin dañarlos.
Referencias (MLA):
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