(CNN) – Los tardígrados, también conocidos como osos de agua, suelen sobrevivir en algunos de los entornos más desafiantes de la Tierra. Los animales microscópicos son tan extraordinarios que incluso han viajado a la Estación Espacial Internacional para la investigación.
Cuando las cosas se rompan, las criaturas asorosamente resistentes son capaces de entrar en una forma de animación suspendida, llamada el estado de los “tun”, durante décadas. Ahora, los investigadores dicen que han desbloqueado el misterioso mecanismo que activa el modo de supervivencia de los animales – y el trabajo podría tener implicaciones para los humanos”, según un nuevo estudio.
Bajo estrés en condiciones extremas de frío u otras condiciones ambientales duras, los cuerpos tardígrados producen radicales libres inestables de oxígeno y un electrón sin emparejar, también conocido como una especie de oxígeno reactivo que puede causar estragos en las proteínas y el ADN del cuerpo si se acumulan en exceso. (Sí, este estrés oxidativo es el mismo evento fisiológico que experimentan los humanos cuando se estresan y por qué los expertos en salud sugieren que comes un montón de arándanos y otros alimentos antioxidantes cuando tienes una semana difícil en el trabajo.)
El mecanismo de supervivencia comienza cuando las cisteínanas, uno de los aminoácidos que forma proteínas en el cuerpo, entran en contacto con estos radicales libres de oxígeno y se oxida, descubrieron los investigadores. Ese proceso es la señal que permite al tardígrado llegar a tiempo para entrar en el modo protector de tun. Los radicales libres se convierten, por así decirlo, en el martillo utilizado para romper el cristal en una alarma de incendio.
Los hallazgos fueron publicados el 17 de enero en la revista PLOS One.
La revelación podría eventualmente ayudar en el desarrollo de materiales que puedan responder a condiciones duras como el espacio profundo o terapias que podrían desarmar las células cancerosas, dijo la autora principal del estudio Amanda L. Smythers, investigador postdoctoral en Dana-Farber Cancer Institute y Harvard Medical School en Boston.
Una ilustración muestra un tardigrade en su estado latente cuando entra en el modo protector de “tún” contra los estresantes.
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Un momento eureka
En hábitats implacables tan variados como la Antártida, los picos de las montañas y los respiraderos de aguas profundas, los tardígrados frente a temperaturas extremas o la deshidratación se retractarán de sus ocho brazos y disminuirán la cantidad de agua que almacenan.
Los osos de agua se encobran hasta una cuarta parte de su tamaño normal. Los invertebrados generalmente lineales y algo gruesos se transforman en bolas protectoras y secas en el estado de tun, latentes en ambientes que matarían a la mayoría de otras formas de vida.
Smythers e investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad Marshall en Huntington, Virginia Occidental, comenzaron a mirar este fenómeno gracias a un creciente cuerpo de literatura que sugería que las cisteínas estaban involucradas en iniciar el proceso de tun, dijo.
Cuando estábamos viendo la lista de todas estas circunstancias locas que los tardígrados pueden sobrevivir – en el espacio, en el vacío, una alta concentración de sal como cuando un océano comienza a evaporarse – la única cosa que realmente conectaba todas estas cosas eran especies reactivas de oxígeno. En realidad fue un momento eureka.
Durante la última década, los investigadores han comenzado a entender que las especies reactivas de oxígeno, los radicales libres que alguna vez fueron considerados completamente problemáticos, dijo Smythers, pueden ser realmente importantes para que nuestros cuerpos funcionen y sean capaces de adaptarse a diferentes tensiones.
Estudios anteriores dijeron que en lugar de los radicales libres ayudando a iniciar el proceso de tun como protección contra los estresantes, los tardígrados se estaban protegiendo de los radicales libres. La producción corporal de radicales libres, encontraron Smythers y sus coautores, es, en cambio, parte del proceso de ayudar a que el tardígrado se proteja acurriéndote en una bola de cáscar dura resistente al calor extremo, el frío o otros factores ambientales.
Se nos ocurrió esta idea (que) tal vez es esa especie que realmente está señalando a los tardígrados para entrar en su estado de tun, dijo.
Primero, un experimento fuera de los libros
Antes de establecer el proceso más largo utilizado en el estudio, Smythers pidió a una estudiante para ayudar a hacer un experimento rápido y probar su hipótesis temprana sobre especies reactivas de oxígeno y su papel en la formación de tun.
Los invertebrados microscópicos viven en hábitats tan diversos como la Antártida, respiraderos de aguas profundas, picos de montaña y selvas tropicales. Se muestran dos osos de agua activos. Crédito: Amanda Smythers.
Smythers le pidió al estudiante que se diriiera a una farmacia y consiguiera un poco de peróxido, un radical libre común. Con Smythers viendo el experimento en FaceTime, el estudiante dejó caer algo de peróxido en un oso de agua para ver qué pasaría.
De repente, empezó a apretar. Sus piernas comenzaron a entrar en su cuerpo. Empezó a encometerse. Se convirtió en el tun por excelencia que sabemos que esperamos, dijo Smythers.
Cómo el secreto tardígrado podría ayudar a los humanos
La investigación no se hizo sólo para averiguar cómo les va a los animales en ambientes crueles en los que a menudo viven. Smythers dijo que los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a desarrollar materiales que puedan responder a condiciones duras, como la ingeniería de equipos de bomberos que podrían crear una capa protectora cuando las condiciones sean demasiado extremas o el desarrollo de mejores quimioterapias para destruir tumores malignos interrumpiendo las medidas de protección que hacen que las células cancerosas sean tan difíciles de matar.
El hallado es emocionante para el Dr. William R. Miller, profesor asistente de investigación en la Universidad Baker en Baldwin City, Kansas. Miller, que ha estudiado y escrito sobre tardígrados, no estuvo involucrado en esta investigación.
Eso sería magnífico, encontrando otras maneras de que estos mecanismos puedan ser usados para controlar el cáncer, dijo Miller.
Miller dijo que estaba impresionado con la capacidad de Smythers para imaginar formas en que la investigación podría ser implementada para la investigación del cáncer y otras áreas. Dijo que se necesita otro nivel de mente y pensamiento para encontrar la translocación de una técnica o una combinación de cosas a una muy distante. Necesitamos más de eso.
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