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Descubren la «kriptonita» de las «súper» ratas topo desnudas: el dióxido de carbono

Las ratas topo africanas desnudas son una suerte de «súper animal»: resisten al cáncer, prácticamente no sienten dolor y tienen largas vidas que pueden obtener hasta los 30 años. Además, son los únicos -junto con otra especie parecida, la rata topo de Damaraland- que son mamíferos eusociales; esto es que viven de forma parecida a las colonias de hormigas: en cada grupo, Sólo unos pocos poseen la capacidad reproductiva y conviven en un mismo espacio, muy apretados, compartiendo espacios muy reducidos con sus tales. Esto hace complicado el reparto de oxígeno, por lo cual las ratas topo lampiñas consiguen sobrevivir muchos minutos sin oxígeno. Si bien, ahora un nuevo estudio ha visto que precisamente este último poder es, a la vez, su «kriptonita»: pueden manejar grandes cantidades de dióxido de carbono que serían fatales para otros mamíferos; Pero a la vez dependen de este compuesto para funcionar Generalmente. Sin él, entran en pánico y convulsionan. Los resultados, que se podrán aplicar en investigaciones en enfermedades mentales De esta manera tal y como la esquizofrenia, se publican esta semana en la gaceta «Current Biology». «Mientras prosperan en sus estrechos nidos, la composición del aire justo por arriba de parte superficial de sus madrigueras los hace vulnerables a las convulsiones», explica Proporcionan McCloskey de la Universidad de Nueva York. «Porque eso es lo que sucede En el momento en que las ratas topo desnudas pierden dióxido de carbono». En otros términos, en la fecha las ratas topo salen de su colonia y alcanzan la superficie con aire fresco, estas convulsionan y tienen que volver al nido, con el resto. Esta Asimismo sería la explicación de por qué no abandonan a su colonia para crear una inédita. Y la clave está en una mutación en un Sólo gen concreto: el KCC2, el primordial transporte de cloruro neuronal. Un hallazgo fortuito
Los estudiosos llegaron a este descubrimiento prácticamente por casualidad. Sabían que las ratas topo desnudas tienen poco control acerca de su temperatura corporal y Además que son propensas a contar ataques en respuesta al calor. McCloskey junto con Michael Zions, 1er cantautor de la investigación, querían ver si es que estas afecciones tenían alguna similitud con los ataques febriles en niños. En este sentido es De exactamente la misma forma que el club unió fuerzas con Kai Kaila y Martin Puskarjov, de la Universidad de Helsinki (Finlandia). Kaila -experta en convulsiones febriles- y Puskarjov habían encontrado previamente una mutación que afectaba a KCC2 en familias de personas propensas a estas convulsiones. Y este nuevo estudio indica que las ratas topo presentan este mismo repuesto genético. «Sabíamos que había algún valor en la línea de investigación, Sin embargo no teníamos idea de que las similitudes llegarían hasta el nivel genético», afirma Kaila. Puskarjov agrega: «La identificación del polimorfismo genético en la rata topo KCC2 desnuda se dirigió una novedad. a su vez de un pequeño subconjunto de humanos, las ratas topo desnudas son en seguida los únicos otros mamíferos que se sabe que albergan esta variante». La necesidad del dióxido de carbono
Pero un estudio adicional arrojó todavía más sorpresas. Los investigadores probaron a administrar el anticonvulsivo Diazepam para ver si es que evitaba los ataques. Aunque, los produjo. Aunque el resultado se dirigió inesperado, les ayudó a dar sentido a años de datos inusuales acerca de el comportamiento y la electrofisiología de estos animales: las ratas topo desnudas usaban en el dióxido de carbono para ayudarse a compensar las deficiencias en el sistema inhibidor GABAérgico de su cerebro (GABA es el principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central de los mamíferos y desempeña el papel principal en la reducción de excitabilidad neuronal a través del sistema nervioso). A su vez, KCC2 es un transportador de cloruro: su trabajo normal es controlar la cantidad de cloruro dentro de las neuronas. En un Solo mamífero adulto normal, los niveles de cloruro en las neuronas centrales se sostienen bajos. En el momento en que el neurotransmisor GABA se une a una neurona, el cloruro entra y bloquea la actividad de la neurona. Esta capacidad de reducir la actividad neuronal es fuerte para que miles de neuronas trabajen juntas de forma coordinada y eviten sobreexcitarse. En la rata topo desnuda y las personas con la mutación, KCC2 no elimina el cloruro de las neuronas de forma tan efectiva. Del mismo modo que resultado, esta cascada inhibitoria no funciona tan bien y se producen los ataques. «Los cerebros de las ratas topo desnudas carecen de la inhibición requerida en cualquier otro mamífero. En cambio, están usando el dióxido de carbono para volver a un estado funcional», explica Zions. En otros términos, su cerebro prefiere altos niveles de CO2 que serían terroríficos para una persona, Pero se preocupan por el aire fresco que el resto de mamíferos, incluidos los seres humanos, respiramos. que aterrarían a una persona, Pero están preocupados por el aire. Una ventaja para las ratas topo, desventaja para los humanos Del mismo modo que explican los investigadores, est mecanismo funciona para las ratas topo desnudas por el hecho de que dependen de sus entornos ricos en dióxido de carbono para ayudar a mantener su cerebro dentro de los parámetros normales. «Creemos que están utilizando dióxido de carbono del nido para compensar su empobrecido sistema GABA», incide Kaila. Pero esto podría aportar la pista terminante de por qué Solo esta especie y otra de la familia de las ratas son los únicos mamíferos eusociales. «Las áreas bajas en dióxido de carbono pueden causar hiperexcitabilidad y sobreestimulación o ansiedad. Su fisiología cerebral les insta a regresar al nido en lugar de salir por su cuenta», explica McCloskey. También de las ideas acerca de la evolución de la rata topo, los hallazgos Asimismo pueden poseer implicaciones para las personas que portan la variante KCC2, incluidas las personas propensas a las convulsiones febriles y los pacientes con epilepsia generalizada idiopática, esquizofrenia o bien autismo que en algunos casos Asimismo tienen la variación, Conforme los investigadores. «Los patrones de respiración y las necesidades de dióxido de carbono de estas personas es algo a considerar», asevera Kaila. La rata topo continua siendo, Pese a u aspecto, en una especie de «súper héroe» dentro del reino animal.