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Primer estudio genético sobre la hibernación de primates

¿Por qué los lémures enanos son los únicos primates que pueden hibernar?

La cola de los lémures enanos de orejas peludas almacenan las grasas que les permiten sobrevivir los meses de escasez y que utilizan como combustible durante la hibernación. Ahora un equipo de investigación ha identificado los genes que participan en el estado de hibernación de estos pequeños primates, que no siempre está asociado al invierno y que se puede dar en otras condiciones de escasez como en zonas desérticas o por ejemplo durante la época seca en Madagascar.

Lémur enano del estudio. / Imagen del Blog de Sheena Faherty

Los lémures de cola gruesa hibernan haciendo un agujero bajo tierra, a salvo de los depredadores. Cuando están hibernando parecen seres inertes, fríos al tacto e inmóviles. Su corazón late un puñado de veces por minuto y el tiempo entre respiraciones puede llegar a los 20 minutos. Con los ojos cerrados, sus puños diminutos junto a sus rostros y su gran cola rodean cuidadosamente su cabeza. Estos pequeños mamíferos pertenecen al único grupo de primates que tiene la capacidad de hibernar.

Un equipo de investigación en Genómica Evolutiva del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) ha identificado ahora en la revista Molecular Ecology qué genes participan o cambian su expresión en el estado de hibernación de los lémures enanos de orejas peludas,. Es precisamente en su cola donde estos pequeños mamíferos almacenan las grasas que les permitirán sobrevivir los meses de escasez y que utilizarán como combustible durante la hibernación.

"Los genes que participan en la hibernación están presentes en casi todos los mamíferos, incluidos nosotros, los humanos. Es una cuestión de cuándo y cómo se expresan lo que hace posible el fenómeno de la hibernación. Al tratarse de un primate, los genes del lémur son relativamente similares a la versión humana, o sea que es doblemente interesante estudiar esta especie", explica José Luis Villanueva-Cañas, investigador del IMIM.

La hibernación puede concebirse como una serie de módulos de genes que trabajan en grupo. Hay un módulo que hace posible sobrevivir a base de grasas en vez de carbohidratos, otro que permite que los músculos no se atrofien durante estos meses e incluso un grupo de genes encargados de "revivir" el individuo y hacerlo volver a un estado normal.

"Los genes que participan en la hibernación están presentes en casi todos los mamíferos, incluidos nosotros, los humanos", dice el autor

La investigadora Sheena Faherty del Duke Lemur Center y coautora principal del estudio, realizó tres expediciones a la isla de Madagascar durante el año 2013 en diferentes épocas del año para obtener muestras del tejido adiposo de la cola de estos animales y monitorear sus constantes vitales. Una vez obtenidas las muestras, se secuenciaron en la Universidad de Duke (EE UU) y posteriormente se recibieron los datos en el IMIM donde se centralizó su análisis.

Los lémures enanos, una especie poco estudiada

El primer paso de los investigadores fue reconstruir el transcriptoma, es decir las secuencias de todos los genes que se expresan en alguna de las células estudiadas. Las piezas que tenían eran millones de pequeños trozos de estas secuencias.

"Era como si quisiéramos reconstruir una copia de nuestro libro favorito a partir de millones de palabras o frases cortas provenientes de cientos de copias del mismo libro cortadas en trocitos. Esta es una tarea difícil y requiere de potentes ordenadores, que buscan las frases que se superponen hasta reconstruir el libro entero. Una vez conseguido esto, fuimos capaces de identificar unos cientos de genes que cambian su expresión en el tejido adiposo durante la hibernación y analizarlos con más detalle", detalla Mar Albà, investigadora ICREA y coordinadora del grupo de investigación del IMIM.

"Este tipo de estudios dan visibilidad a especies únicas como esta y sirven para poner de manifiesto que hay que preservar nuestra biodiversidad. Mientras seguimos soñando con naves espaciales y viajes interestelares, no hay que olvidar que todo comienza con un pequeño lémur enterrado en las junglas de Madagascar", subraya José Luis Villanueva-Cañas.

El estudio de la hibernación puede tener importantes aplicaciones en medicina, por ejemplo se podría utilizar la hipotermia controlada en operaciones quirúrgicas, o para tratar de entender cómo regenerar conexiones neuronales perdidas, un proceso natural en los animales hibernantes después de cada ciclo de hibernación. Mirando un poco más allá, la hibernación inducida podría hacer posible los viajes espaciales de larga duración, sin casi necesidad de ingerir alimentos.

Referencia bibliográfica:

Faherty SL, Villanueva-Cañas JL, Blanco MB, Albà MM, Yoder AD. "Transcriptomics in the wild: hibernation physiology in free-ranging dwarf lemurs". Mol Ecol 2018

Fuente: Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas
Derechos: Creative Commons
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