Los tardígrados son animales microscópicos que pueden sobrevivir a una serie de condiciones tan extremas que nunca ocurrirían en la Tierra, y los científicos quieren conocer sus secretos.
Los diminutos tardígrados tienen tres razones para ser famosos: su apariencia encantadoramente regordeta, sus encantadores nombres comunes: oso de agua y cerdito de musgo, y su sorprendente resistencia frente a amenazas que van desde el vacío del espacio hasta temperaturas cercanas al cero absoluto.
Ahora, los científicos han identificado un mecanismo clave que contribuye a la resistencia de los tardígrados: una especie de interruptor molecular que desencadena un estado robusto de letargo. Los investigadores esperan que este nuevo descubrimiento, impulse la exploración adicional de la capacidad de estas criaturas microscópicas para resistir condiciones extremas.
«Esto ha abierto todo un repertorio enorme de experimentos que podemos realizar ahora», dice Leslie Hicks, una química de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y coautora del estudio.
¿Cómo comenzó el estudio con los Tardígrados?
La investigación comenzó cuando, por capricho, Derrick Kolling, coautor y químico de la Universidad de Marshall, colocó un tardígrado en una máquina que detecta «radicales libres» o átomos que contienen electrones desapareados. Y efectivamente observó la producción de estos átomos en el oso de agua.
Este hallazgo no es sorprendente, ya que los procesos metabólicos normales de un animal, así como los factores estresantes ambientales como el humo y otros contaminantes, generan radicales libres dentro de las células.
Cuando se acumulan, los radicales libres, especialmente las formas reactivas de oxígeno, roban electrones de su entorno para lograr estabilidad en un proceso conocido como oxidación.
En este proceso, estos radicales dañan células y compuestos como el ADN y las proteínas. Pero en pequeñas cantidades, los radicales libres pueden actuar como moléculas señalizadoras, dice Hicks, y su laboratorio estudia cómo estos átomos afectan el comportamiento de una célula al unirse y desvincularse de varias proteínas.
Cuando Kolling le contó a Hicks sobre la observación de radicales libres en un tardígrado, Hicks se preguntó si estos átomos podrían desempeñar un papel en la resistencia del animal. El equipo ideó varios experimentos para exponer temporalmente a los pequeños osos de agua a condiciones inductoras de estrés y producción de radicales libres, que incluyeron altos niveles de sal, azúcar y peróxido de hidrógeno.
Bajo estas formas de estrés, los tardígrados se enrollan en un estado protector temporal de letargo llamado «tun». Cuando hay mucho estrés, son maestros en protegerse a sí mismos», dice Kolling. Los investigadores monitorizaron si los tardígrados entraban en su estado protector y, en caso afirmativo, si podían recuperarse y reanudar su actividad normal cuando mejoraban las condiciones.
Otros temas que te pueden interesar: ¿Podrían los humanos vivir bajo tierra para sobrevivir al cambio climático?
Hicks estudia las interacciones de señalización entre los radicales libres y la cisteína, un componente clave de las proteínas, y se preguntó si el mecanismo podría jugar un papel en la formación del tun.
Así que los científicos expusieron a los tardígrados a diferentes tipos de moléculas conocidas por bloquear la oxidación de la cisteína, como los científicos llaman la unión de un radical libre. En condiciones de estrés, con la cisteína no disponible para los radicales libres que se producían, los tardígrados no podían formar tuns.
Kazuharu Arakawa, un científico de la Universidad de Keio en Japón que estudia tardígrados, dice que el nuevo trabajo se alinea con investigaciones anteriores que muestran el papel de la oxidación de la cisteína en un mosquito que puede resistir la desecación total, o el proceso de deshidratación.
Las similitudes sugieren que el mecanismo puede ser un desencadenante común para los tuns y otras formas de letargo resistente, un fenómeno que los científicos llaman criptobiosis.
Sin embargo, los investigadores dicen que aún queda mucho trabajo por hacer para comprender cómo funcionan los radicales libres en los tardígrados. El resistente estado de tun no es la única táctica que utilizan los osos de agua para sobrevivir al estrés ambiental, y el equipo planea estudiar detalladamente estas otras estrategias.
También planean estudiar otras especies de tardígrados (solo utilizaron Hypsibius exemplaris). Esperan encontrar que la oxidación de la cisteína se utiliza ampliamente entre los animales.
Hicks dice que a largo plazo, espera que el trabajo pueda informar sobre estudios sobre el envejecimiento y los viajes espaciales, que involucran radicales libres que dañan maquinaria celular vital como el ADN y las proteínas.
Fuente: scientificamerican.com