Los Astronautas podrían aprender de la hibernación de las ardillas

La forma única en que algunas ardillas no queman casi nada de energía durante su hibernación podría tener importantes beneficios para los viajes espaciales.

La mayoría de las ardillas permanecen despiertas durante todo el invierno. Pero eso es demasiado para la ardilla de tierra de trece franjas (Ictidomys tridecemlineatus). Durante al menos seis meses al año, esta ardilla de tierra hiberna profundamente y casi no quema energía. Se podría pensar que durante este período perdería mucha masa muscular. Sin embargo, después de seis meses, el animal se despierta sorprendentemente en forma. ¿Cómo lo consigue? Los investigadores creen ahora que lo saben. Y esto podría ser un truco para los futuros viajeros espaciales.

La hibernación

Cuando las ardillas entran en hibernación, dejan de comer y siguen recurriendo a sus reservas de grasa hasta la primavera. Normalmente, este ayuno prolongado y la inactividad perjudicarían considerablemente la masa y la función de los músculos. Sin embargo, la ardilla de tierra de trece franjas, que es común en Norteamérica, no sufre este desastroso destino.

¿Por qué la ardilla no pierde masa muscular al hibernar?

La explicación de este notable fenómeno se planteó por primera vez en la década de 1980. Se sugirió que las ardillas que hibernan realizan un truco metabólico. Al hacerlo, reciclan el nitrógeno en urea (un producto de desecho excretado en la orina) y lo utilizan para mantener sus tejidos corporales intactos durante la hibernación. "Durante el proceso, el átomo de nitrógeno presente en la urea es liberado por los microbios del intestino", explica Matthew Regan. "El animal lo emplea entonces para construir nuevas proteínas. Así, en lugar de que el nitrógeno se pierda en la orina, se recupera y se aprovecha. Esto es importante durante la hibernación, porque entonces el animal no está comiendo y, por lo tanto, no tiene ninguna fuente de nitrógeno, que es un factor limitante en su capacidad para construir nuevas proteínas de los tejidos."

En un nuevo estudio, los investigadores lo ponen a prueba. ¿Está este truco metabólico realmente detrás de la capacidad de la ardilla de tierra para despertarse de la hibernación en forma y con vitalidad? El equipo ideó una serie de técnicas y experimentos para comprobar los pasos clave de la teoría propuesta. ¿Y qué encontraron? "La recuperación de nitrógeno de la urea permite efectivamente que los animales salgan de la hibernación en buena forma", dice Regan. Y con ello, los investigadores fueron los primeros en confirmar definitivamente la antigua teoría.

¿Cómo este descubrimiento puede ayudar a los Astronautas?

¿Cómo puede ser útil este descubrimiento en el espacio? En teoría, dice Regan, ayudando a los astronautas a afrontar los problemas de pérdida de masa muscular. Se sabe que los viajes espaciales afectan seriamente a los músculos de los astronautas. Esto se debe a la gravedad, o más bien a la falta de ella. Aquí en la Tierra, nuestros músculos tienen que trabajar duro para luchar contra la gravedad. Pero en el espacio (donde la gravedad es muy limitada) no es necesario. El resultado: los músculos se aflojan. Los músculos que soportan peso, como el músculo de la pierna, son los que más sufren. "Así que la microgravedad del espacio reduce la carga de los músculos y también suprime el ritmo de síntesis de nuevas proteínas", explica Regan. "Como resultado, los músculos de los astronautas se encogen. Por eso, cuando están en el espacio se ejercitan durante gran parte del día, para minimizar esta "atrofia muscular"".

Viajes espaciales lejanos

Durante las estancias razonablemente cortas en la ISS, donde hay espacio para los equipos de fitness, esto no es un problema. Pero, ¿y si en el futuro emprendemos misiones espaciales tripuladas a Marte, o a planetas exóticos aún más lejanos? Queda por ver si una máquina de cross training cabrá a bordo. Y lo último que quieres como colono de Marte es caerte por las piernas débiles y romperte una pierna durante ese primer paseo por Marte.

Solución

Pero Regan ha pensado en una solución. "En teoría, debería ser posible aplicar a los astronautas el mismo proceso que utilizan las ardillas durante su siesta invernal para minimizar la tasa de pérdida de músculo", afirma. "De hecho, investigaciones de los años 90 han aportado algunas pruebas de que los humanos son capaces de reciclar pequeñas cantidades de nitrógeno ureico mediante el mismo truco. Esto sugiere que existen los mecanismos necesarios. Solo hay que optimizarlo". Sin embargo, según Regan, hay que tener cierta precaución. "Es importante señalar que esta posible aplicación es solo teórica por el momento", subraya. "Todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que este mecanismo desarrollado de forma natural durante la hibernación de las ardillas pueda trasladarse de forma segura y eficaz a los humanos y, más aún, a los humanos a bordo de naves espaciales".

En cualquier caso, el estudio arroja luz sobre el proceso usado por algunos mamíferos que hibernan para afrontar el reto de la privación de nitrógeno y la pérdida de masa de tejidos u órganos. Se trata de un conocimiento valioso, que no solo es aplicable a los futuros viajeros espaciales, sino que también puede tener considerables consecuencias para el tratamiento médico en la Tierra. Cientos de millones de personas en todo el mundo experimentan una pérdida de masa muscular debido a la edad, pero también a diversas enfermedades, como la desnutrición y el cáncer. "Estas personas podrían beneficiarse enormemente de la mejora de las capacidades de síntesis de proteínas de los tejidos", dice Regan. "Sospecho, por tanto, que solo después de que el método se aplique de forma segura y fiable en la Tierra, estudiaremos cómo se puede aplicar una técnica similar en el desafiante entorno del universo".

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