No es inusual para animales como osos para desarrollar su masa corporal en el período previo al invierno, acumulando grasa mientras reducen su metabolismo para soportar los tiempos de escasez que se avecinan.
Con una esperanza de vida de apenas un año, la pobre musaraña común euroasiática (Sorex araneus) no desea perder preciosos meses atrapando Z bajo la nieve. En lugar de ello, desarrolló una estrategia muy diferente para sobrevivir a los días oscuros y fríos, reduciendo sus órganos que consumen combustible para conservar las pocas reservas que pudiera tener a mano.
Llamado “fenómeno de Dehnel” en honor al zoólogo polaco Augusto Dehneleste astuto truco de supervivencia puede hacer que este pequeño mamífero de 5 a 12 gramos (0,2 a 0,4 onzas) pierda hasta el 18 por ciento de su peso a medida que baja la temperatura, una reducción impactante que incluye más de una cuarta parte de la masa de su cerebro, sólo para que vuelvan a crecer sus tejidos perdidos la primavera siguiente.
Ahora, investigadores de EE. UU., Alemania y Dinamarca han identificado una serie de genes responsables del fenómeno, identificando vínculos intrigantes con cambios genéticos en humanos implicados en una variedad de condiciones de salud. incluyendo la enfermedad de Alzheimer.
Los nuevos hallazgos llegan apenas un año después de que los mismos investigadores enumeró una serie de cambios metabólicos en el hígado, la corteza cerebral y el hipocampo de la musaraña que acompañan la contracción estacional, los hallazgos, según argumentaron, podrían tener implicaciones para el tratamiento de enfermedades neurológicas en humanos.
En este estudio de seguimiento, el equipo buscó comprender mejor la evolución del fenómeno de Dehnel comparando las expresiones de genes en el hipotálamo de la musaraña con las de otras 15 especies de mamíferos de una variedad de órdenes de mamíferos.
El hipotálamo desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo en los animales, por lo que los cambios en su actividad en respuesta a los cambios estacionales son un objetivo primordial para el estudio. Utilizando conjuntos de datos existentes, el equipo identificó cientos de genes que estaban regulados positivamente en las musarañas y tenían versiones correspondientes expresadas en los cerebros de otros mamíferos, incluidas otras musarañas, roedores y primates.
“Generamos un conjunto de datos único, con el que pudimos comparar el hipotálamo de la musaraña entre estaciones y especies”. dice uno de los científicos principales del estudio, el biólogo evolutivo William Thomas de la Universidad Stony Brook en Estados Unidos.
“Encontramos un conjunto de genes que cambian a lo largo de las estaciones implicados en la regulación de la homeostasis energética, así como genes que regulan la muerte celular que proponemos pueden estar asociados con reducciones en el tamaño del cerebro”.
Los genes de musaraña que cambiaron su expresión con las estaciones incluyeron varios con funciones que rigen la señalización del calcio en la barrera entre el sistema circulatorio y el cerebro, lo que sugiere adaptaciones que abren canales hacia el hipotálamo y potencian la capacidad del área para responder rápidamente al cambio ambiental.
Una secuencia que se destacó en las comparaciones de la regulación genética en otoño y primavera fue BCL2L1una secuencia que se cree que desempeña un papel en la gestión de la destrucción de células individuales.
La comparación de los efectos de las transcripciones de ARN intactas y codificadas del gen en un cultivo de células cerebrales de hurón confirmó las sospechas, contribuyendo a un cuadro complejo de señalización y muerte celular que podaba el cerebro en respuesta al cambio estacional.
Al comparar las secuencias reguladas con genes similares en diferentes especies de mamíferos, el equipo identificó cinco genes que ahora consideran importantes en la evolución del fenómeno de Dehnel en la musaraña. Estos incluían un gen que recicla proteínas de membrana, otro que media las funciones de las membranas sinápticas en las células nerviosas y uno relacionado con la obesidad y la enfermedad de Alzheimer en humanos.
Dado el enfoque de vida de la musaraña, que vive rápido y muere joven, es probable que valga la pena el sacrificio de neuronas para preservar una batería que se agota rápidamente. En nuestra propia especie, cambios similares tendrían un coste mortal.
Las investigaciones médicas en curso están encontrando cada vez más una superposición significativa entre un colapso en Metabolismo y enfermedades neurodegenerativas.lo que sugiere que una mayor investigación sobre la habilidad de la musaraña para reducir deliberadamente su cerebro podría brindar conocimientos más profundos sobre el diagnóstico y tratamiento del deterioro cognitivo.
Esta investigación fue publicada en eVida.