Algunos animales pueden entrar en un estado similar a la hibernación llamado letargo diario que reduce la cantidad de energía necesaria para sobrevivir cuando no hay alimentos disponibles. Utilizando una combinación de datos experimentales y modelos matemáticos, los investigadores del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo han determinado queEl factor más importante que contribuye al letargo diario es la sensibilidad reducida del sistema termorregulador. Publicado en Informes científicos , el estudio muestra que durante el sopor diario, la respuesta compensatoria del cuerpo a la temperatura baja es mucho menor que durante los períodos activos normales.
Dependiendo de las condiciones ambientales y la disponibilidad de alimentos, muchos animales pueden ralentizar su metabolismo para ahorrar energía. Para algunos animales, este hipometabolismo toma la forma de hibernación estacional, que puede durar semanas o meses. Quizás menos conocido, otroslos animales pueden entrar en un estado llamado letargo diario en el que el metabolismo se reduce drásticamente de varios minutos a unas pocas horas.
"Si bien la hibernación está asociada con la temporada de invierno y las temperaturas frías", señala el primer autor Genshiro Sunagawa, "nos sorprendió descubrir que se pueden inducir casos de letargo diario a temperaturas de hasta 24 ° C 75 ° F,los ratones provistos no recibieron comida por 24 horas "
Muchos investigadores creen que los mecanismos subyacentes a la hibernación y el letargo diario se superponen en cierta medida, pero el letargo diario en particular todavía no se comprende bien porque el tiempo disponible para tomar mediciones suele ser muy pequeño.
Sunagawa y el líder del equipo, Masayo Takahashi, desarrollaron un sistema que puede registrar automáticamente la actividad metabólica y la temperatura corporal de los ratones e identificar períodos de letargo diario. Este método utiliza los valores proporcionados por las propias mediciones de un ratón durante un solo día para modelar los niveles esperados deEl consumo de oxígeno y la temperatura corporal cuando el ratón está completamente activo. Los científicos podrían detectar casos de letargo diario durante los días siguientes a medida que las mediciones reales cayeron por debajo de estos valores esperados. Este nuevo sistema individualizado superó a otros métodos y supera las dificultades que surgende variación entre individuos y especies.
Los científicos coinciden en que tres factores influyen en la regulación de la temperatura corporal durante la hibernación. El primero es la facilidad con la que el cuerpo pierde calor, el segundo es la temperatura de referencia y el tercero es la sensibilidad de la regulación de la temperatura. Similar a cómo un termostatocontrola el aire acondicionado en su casa, cuando la temperatura corporal es demasiado baja, la retroalimentación negativa le dice al cuerpo que aumente la temperatura. Sin embargo, si se reduce la sensibilidad del sistema, una caída similar de la temperatura no desencadenará la respuesta, y las temperaturas lo haráncontinuar bajando
Se ha demostrado que tanto la temperatura de referencia como la sensibilidad termorreguladora caen sustancialmente en hibernación. Por el contrario, Sunagawa utilizó otro modelo matemático para mostrar que el factor principal que afecta el letargo diario es la sensibilidad reducida del sistema productor de calor.
Si bien la temperatura de referencia fue solo un 10% más baja durante el letargo, la sensibilidad del sistema disminuyó en aproximadamente un 92%. Los autores especulan que la diferencia entre el letargo diario y la hibernación probablemente se deba a la velocidad a la que los animales necesitan entrary salen de los diferentes estados. Debido a que los ratones entran y salen del letargo diario en cuestión de horas, la temperatura de referencia no puede bajar tanto como lo hace en hibernación.
Según Sunagawa, "estos hallazgos ayudarán a impulsar la investigación en el hipometabolismo porque muestra que los animales torpes comparten mecanismos similares con los hibernadores en la regulación de la producción de calor. Esto justificará la investigación de ratones como un animal modelo para el hipometabolismo activo".
Cuando los animales entran en letargo, reducen en gran medida el consumo de oxígeno. Comprender cómo funciona este proceso podría tener implicaciones para la medicina humana. Como explica Sunagawa, "a largo plazo, este pequeño estudio será el primer gran paso para la próxima generaciónmedicina para el hipometabolismo. La simplificación de la anestesia general y la prevención del daño excesivo después del accidente cerebrovascular son aplicaciones fáciles de imaginar del hipometabolismo artificial. Además, cuando la medicina regenerativa se convierta en una realidad, ayudará a almacenar los tejidos de manera segura y eficiente antes del trasplante ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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