El cerebro de los mamíferos tiene un mecanismo para iniciar la hibernación que podría tener un origen ancestral
Un estudio identifica en hámsteres y ratones un grupo de neuronas capaz de desencadenar el estado de letargo y apunta a que este circuito podría estar presente, de forma residual, incluso en especies que no hibernan, como los humanos
La hibernación podría tener un origen mucho más antiguo de lo que se pensaba. Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts ( MIT ) ha identificado en el cerebro de hámsters sirios un conjunto de neuronas que interviene directamente en la entrada en estado de letargo. El hallazgo, publicado en bioRxiv , permite observar en tiempo real algunos de los mecanismos neuronales que controlan este proceso y plantea la posibilidad de que sus componentes básicos se hayan conservado en otros mamíferos.
Hasta ahora se sabía que el hipotálamo desempeña un papel fundamental en la regulación de la hibernación, pero la nueva investigación permite precisar qué circuito neuronal interviene en ella. Los científicos localizaron un grupo de neuronas glutamatérgicas que expresan el gen Samb3 y comprobaron que su activación está relacionada con el descenso de la temperatura corporal y la ralentización de las funciones fisiológicas características del letargo.
Así funciona el 'botón' cerebral de la hibernación
Para estudiar el fenómeno, los investigadores utilizaron inicialmente hámsters sirios, una especie que hiberna en condiciones naturales. Los animales fueron expuestos a temperaturas de entre 5 y 6 grados, similares a las que pueden desencadenar el estado de letargo. Además, se les implantó una sonda térmica en el abdomen para registrar en tiempo real los cambios de su temperatura interna.
Los investigadores utilizaron también un marcador que permite identificar las regiones cerebrales que presentan actividad durante el proceso. De este modo pudieron observar qué áreas se activaban cuando los animales comenzaban a entrar en letargo.
El análisis permitió identificar las neuronas que intervienen directamente en el proceso. Cuando los científicos inhibieron este grupo neuronal, los hámsters dejaron de mostrar la respuesta habitual de hibernación pese a encontrarse expuestos a las mismas condiciones ambientales. El resultado apunta a que estas neuronas desempeñan un papel esencial en la capacidad del organismo para reducir su temperatura y ralentizar su actividad fisiológica.
Un mecanismo que también aparece en animales que no hibernan
La investigación dio un paso más al trasladar el experimento a ratones, una especie que no hiberna de forma natural. Los investigadores encontraron en ellos un conjunto de neuronas con los mismos marcadores y observaron que su activación podía provocar un descenso de la temperatura corporal, aunque de forma menos pronunciada que en los hámsteres.
Este resultado sugiere que no existiría necesariamente un circuito cerebral exclusivo de las especies que hibernan. En cambio, algunos mamíferos podrían conservar componentes neuronales relacionados con el estado de letargo, aunque no los utilicen habitualmente en la naturaleza.
El equipo buscó después indicios de este mismo mecanismo en una especie más próxima evolutivamente a los humanos. Para ello analizaron el atlas de expresión genética del mono tití común, un primate que tampoco hiberna, y encontraron neuronas que expresan marcadores moleculares asociados al estado de letargo.
¿Qué significa esto para los humanos?
El hallazgo no demuestra que los seres humanos podamos hibernar ni que nuestro cerebro conserve actualmente un 'botón' capaz de activar este estado. Los experimentos del estudio se realizaron en hámsteres sirios y ratones, mientras que la posible relación con especies más próximas a nuestra especie se estudió mediante análisis genéticos en el mono tití común.
Lo que plantean los investigadores es una hipótesis evolutiva: si los mismos marcadores moleculares y componentes de este circuito aparecen en mamíferos que no hibernan de forma natural, podrían representar elementos de un mecanismo regulador más antiguo que se ha conservado parcialmente a lo largo de la evolución.
En este sentido, los autores consideran que la capacidad de regular estados de hipotermia e hipometabolismo podría tener un origen ancestral entre los mamíferos. Sin embargo, no se ha identificado todavía ese circuito funcional en humanos, ni se ha demostrado que las personas podamos entrar en un estado comparable al de la hibernación.
La investigación abre, por tanto, una vía para estudiar si algunos de estos mecanismos tienen equivalentes en nuestra especie, pero queda un largo camino entre el hallazgo en otros mamíferos y una posible aplicación en humanos. Los seres humanos no hibernamos de forma natural y cualquier posibilidad de inducir estados de reducción metabólica en nuestra especie continúa siendo una cuestión experimental.
