Un equipo científico ha conseguido inducir de forma segura y no invasiva un estado similar a la hibernación (o letargo) mediante ultrasonidos. reversible en ratones y ratas, lo que da un paso adelante, en el caso de que la técnica pueda aplicarse en un futuro en humanos, para utilizarla en viajes espaciales o en medicina.
La investigación está liderada por expertos de la Universidad de Washington en Saint Louis (Estados Unidos) y supone un paso más en el objetivo, todavía lejano, de conseguir una especie de hibernación para los humanos, que se ha propuesto desde hace más de 60 años. .
El nuevo método de ultrasonido puede ser útil para lograr la “fórmula largamente buscada para inducir de forma no invasiva y segura el estado de letargo que la comunidad científica ha estado persiguiendo al menos desde la década de 1960”, dice el investigador principal Hong Chen.
La investigación se informó en la revista Nature Metabolism y describe un método que activa temporalmente las células nerviosas en el cerebro que reducen la temperatura corporal y ralentizan la tasa de metabolismo.
Algunos mamíferos y aves conservan inteligentemente la energía y el calor al entrar en un estado de letargo, durante el cual la temperatura corporal y la tasa metabólica descienden para permitirles sobrevivir en condiciones ambientales que amenazan la vida, como el frío extremo o la falta de alimentos, indica. EFE.
Este estado puede ser diario, como en los colibríes o los murciélagos, o estacional, como la hibernación en los osos.
Aunque en la década de 1960 se propuso un estado similar para los astronautas de vuelos espaciales o para pacientes con problemas de salud que amenazan la vida, sigue siendo difícil inducirlo de forma segura, recuerda un comunicado de la universidad.
El equipo multidisciplinario indujo un estado de letargo en ratones usando ultrasonido para estimular el área preóptica del hipotálamo en el cerebro, que ayuda a regular la temperatura corporal y el metabolismo.
Además del ratón, que entra en letargo de forma natural, lo provocaron en una rata, que no.
Para lograrlo, el equipo desarrolló un transductor de ultrasonido portátil -dispositivo- para estimular las neuronas en el área preóptica del hipotálamo.
Cuando fueron estimulados, los ratones mostraron una caída en la temperatura corporal de unos 3 grados centígrados durante aproximadamente una hora. Además, su metabolismo pasó de usar carbohidratos y grasas como energía a usar solo grasas, una característica importante del letargo, y su frecuencia cardíaca disminuyó en un 47%, todo a temperatura ambiente.
Los expertos también encontraron que a medida que aumentaba la presión acústica y la duración del ultrasonido, también aumentaba la profundidad de la disminución de la temperatura corporal y la ralentización del metabolismo, lo que se conoce como hipotermia e hipometabolismo inducidos por ultrasonido (UIH).
La UIH mantuvo la temperatura corporal del ratón en 32,95 grados durante unas 24 horas, que volvió a la normalidad una vez que se apagó el ultrasonido, agrega el investigador.
Para saber cómo se activan la hipotermia y el hipometabolismo inducidos por ultrasonido, el equipo analizó la dinámica de actividad en las neuronas del área preóptica del hipotálamo. Vieron un aumento constante en la actividad neuronal en respuesta a cada pulso de ultrasonido, que coincidió con los cambios en la temperatura corporal de los ratones.
Chen y su equipo también estudiaron la molécula que permitió que estas neuronas se activaran bajo ultrasonido. Usando secuenciación genética, encontraron que el ultrasonido activaba el canal iónico TRPM2 en las neuronas en el área preóptica del hipotálamo.
En varios experimentos, encontraron que este es un canal iónico sensible al ultrasonido y que contribuye a la inducción de UIH.
En la rata, que no entra naturalmente en letargo o hibernación, el equipo administró ultrasonido en el área preóptica del hipotálamo y observó una disminución de la temperatura de la piel, particularmente en la región del tejido adiposo pardo, así como una disminución de aproximadamente 1 grado en la temperatura corporal central, similar al letargo natural.
Este método podría tener aplicaciones en el futuro en medicina o en vuelos espaciales de larga distancia, resume la revista.
“Este es un avance significativo (…). Esto abrirá nuevos y emocionantes campos de investigación. Los experimentos están bien concebidos, ya que las pruebas se llevan a cabo tanto en un animal en hibernación (ratón) como en un animal que no está en hibernación (rata) dice Matteo Cerri, de la Universidad de Bolonia (Italia), que no firma el artículo.
Sin embargo, “los efectos limitados en ratas, aunque significativos, también sugieren que queda más trabajo por hacer para aplicaciones humanas adecuadas”.
“Teniendo en cuenta el grado de hipometabolismo alcanzado, creo que esta tecnología será útil en condiciones específicas en las que incluso una hipotermia moderada ya puede ser muy beneficiosa, más que para viajes interplanetarios”, explica a Science Media Center España.
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