Los roedores que hibernan sienten menos frío

Ardilla de tierra de trece líneas CORTESÍA DEL LABORATORIO DE GRACHEVA Para que los animales hibernen, de alguna manera deben evitar las respuestas típicas a las bajas temperaturas, como temblar y moverse para calentarse. Según un estudio publicado hoy (19 de diciembre) en Cell Reports, dos mamíferos en hibernación, hámsters sirios (Mesocricetus auratus) y un suelo de trece líneas las ardillas (Ictidomys tridecemlineatus), han desarrollado cambios en un canal iónico activado por el frío que las hace, y por lo tanto a los roedores, menos sensibles al frío que su contraparte en ratones y ratas, que no hibernan.

Este estudio “explica en gran medida cómo [los animales] pueden adaptarse a vivir en extremos” dice Mark Hoon, un neurocientífico de los Institutos Nacionales de Salud que no participó en el trabajo. «Básicamente, han desactivado las respuestas nocivas al frío que tienen la mayoría de los mamíferos».

Los hámsters sirios son nativos del norte de Siria y las ardillas de tierra de trece rayas de Wisconsin, ambos climas fríos…

Gracheva y sus colegas probaron la preferencia de temperatura de los animales colocándolos en una arena donde el piso estaba hecho de dos placas de temperatura controlada, una cálida y otra más fría. Mientras que los ratones siempre mostraban una fuerte preferencia por el plato tibio, los hámsters y las ardillas de tierra solo preferían el plato tibio cuando el segundo plato estaba a punto de congelarse.

Trabajos anteriores habían demostrado que los ratones sin el ion sensible al frío El canal TRPM8 en sus neuronas se comporta de manera similar a los hibernadores, por lo que los investigadores introdujeron los canales de rata, hámster y ardilla terrestre en ovocitos de Xenopus para probar sus respuestas a un agonista químico específico y al frío. Rat TRPM8, que es similar al canal de ratón, fue sensible tanto al agonista como a las bajas temperaturas. Pero aunque los canales TRPM8 de los hámsters y las ardillas terrestres respondieron al químico, fueron mucho menos sensibles que el canal de la rata a temperaturas entre 10 y 25 grados centígrados.

Luego, los autores compararon las secuencias de la rata y los canales TRPM8 de la ardilla terrestre e identificaron seis aminoácidos en su dominio transmembrana responsables de la tolerancia al frío de las ardillas. Cuando modificaron el canal de rata con los aminoácidos de ardilla, TRPM8 de rata se volvió menos sensible al frío. Y lo contrario también fue cierto: cuando el equipo de investigación reemplazó los aminoácidos de la ardilla con los del canal de la rata, la ardilla terrestre TRPM8 se volvió más sensible al frío. Descubrieron que el dominio transmembrana TRPM8 de hámster también confería tolerancia al frío.

Hámsters y ardillas modificaron la misma región del canal en su dominio transmembrana pero modificaron diferentes aminoácidos para volverse tolerantes al frío, explica Gracheva.

Hámster sirio durante una prueba de preferencia de temperatura de dos placas CORTESÍA DEL LABORATORIO GRACHEVA

Fue muy sorprendente que estas otras especies pudieran tener una diferencia tan significativa en su capacidad para sentir el frío, dice David McKemy , un neurocientífico de la Universidad del Sur de California que no participó en el trabajo. Agrega que los estudios futuros centrados en cómo los cambios de aminoácidos se traducen en diferencias estructurales en los ortólogos TRPM8 sensibles al frío y tolerantes al frío pueden arrojar luz sobre cómo la estructura informa la función en estos canales.

La temperatura y la sensación mecánica y el dolor son un aspecto importante del sentido del tacto, explica, por lo que otra pregunta abierta es cómo manejan la agudeza normal del frío cuando están activos versus cuando están hibernando.

V. Matos-Cruz et al., Prerrequisitos moleculares para la disminución de la sensibilidad al frío en ardillas terrestres y hámsters, Informes de celdas, doi:10.1016/j.celrep .2017.11.083, 2017.

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