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Las ardillas y los hámsters que hibernan evolucionaron para adaptarse a temperaturas de hasta 20 grados bajo cero

 Una ardilla busca comida - FOTO: EFE
Una ardilla busca comida - FOTO: EFE

MADRID. E.P.  | 20.12.2017 
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La ardilla terrestre y el hámster sirio, dos roedores que hibernan durante el invierno, no sienten frío de la misma manera que los no hibernadores, como las ratas o los ratones. Investigadores de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, descubrieron que los roedores en hibernación desarrollaron neuronas de detección en frío con una capacidad reducida para detectar temperaturas por debajo de los 20 grados centígrados.

Esta adaptación potencialmente permite que la temperatura de su cuerpo caiga durante largos periodos de tiempo sin provocar que se sientan estresados por estas condiciones, lo que desencadena su sueño estacional, según informan los autores del trabajo en un artículo que se publica este martes en la revista 'Cell Reports'.

"Si estos animales tuvieran frío, no podrían hibernar porque su sistema sensorial le diría al resto del cuerpo que primero deben calentarse --dice la autora principal, Elena Gracheva, fisióloga y neurocientífica de la Universidad de Yale--. No podrían sobrevivir como especie".

El laboratorio de Gracheva, en colaboración con el grupo de Sviatoslav Bagriantsev, que juntos componen los laboratorios de fisiología sensorial en Yale, descubrió que las ardillas terrestres y los hámsteres sirios desarrollaban adaptaciones supresoras de frío similares de forma independiente. Aunque todos los roedores tienen receptores en sus neuronas somatosensoriales que sienten frío, los receptores en estos dos animales en hibernación necesitan mucho más para ser activados en comparación con los de los animales que no hibernan.

Con el fin de comparar la biología de los animales que hibernan y la de los que no, los científicos realizaron pruebas en ardillas terrestres, hámsters y ratones. Pusieron a los roedores en dos placas de temperatura controlada: una placa caliente (30 grados Centígrados) y otra placa más fría que cambiaba la temperatura (de 20 a 0 grados).

Los roedores podrían moverse entre las dos placas. Los investigadores observaron que los ratones siempre prefieren fuertemente el plato caliente. Las ardillas de tierra y los hámsteres, por otro lado, no mostraron una preferencia significativa por la placa caliente, a menos que la placa fría se acercara a los 5 grados centígrados.

EL PAPEL DE UN CANAL IÓNICO
Gracheva y Bagriantsev conectaron este comportamiento a un canal iónico en las neuronas de estos roedores, llamado TRPM8. La activación de TRPM8 conduce a la sensación de frío. En ardillas terrestres y hámsters, TRPM8 es menos sensible al frío que TRPM8 en ratones. En los roedores, hubo un aumento en la actividad cuando la temperatura disminuyó de 30 a 10 grados, pero en las ardillas terrestres y los hámsters, no hubo cambios incluso a temperaturas inferiores a 20 grados. Los científicos analizaron las diferencias en la secuencia de aminoácidos de las moléculas TRPM8 y la ardilla de ingeniería inversa TRPM8 para que volviera a ser sensible al frío.

Esta resistencia al frío se produce no solo cuando las ardillas terrestres y los hámsters están hibernando, sino también mientras están activos. Por ejemplo, las ardillas de tierra con 13 líneas (llamadas así por sus 13 rayas marrones y blancas) pueden sobrevivir a la exposición a temperaturas de 2 grados durante hasta entre 6 y 9 meses. Las ardillas terrestres, que están relacionadas con las ardillas listadas, son originarias de Wisconsin.

Otras especies, como las aves, pueden migrar para cambiar su entorno cuando hace demasiado frío. Los mamíferos más pequeños, por otro lado, no pueden viajar largas distancias. En lugar de cambiar su entorno, deben adaptarse y cambiar sus cuerpos. "Esta adaptación es el ejemplo perfecto de cómo el medio ambiente puede dar forma a las propiedades del sistema sensorial", dice Gracheva.

En el futuro, el laboratorio de Gracheva y sus colegas están estudiando cómo se comportan estos animales a temperaturas aún más bajas. El siguiente paso para su equipo es estudiar roedores a temperaturas inferiores a 10 grados centígrados, así como ampliar su evaluación de las bases moleculares para la sensibilidad al frío. "Este proceso es muy complejo, y TRPM8 es solo una parte del mecanismo", concluye Gracheva.