Los reptiles no expulsan orina líquida como los mamíferos, sino una especie de pasta o cristales blancos conocidos como uratos. Una nueva investigación revela que esa sustancia, que durante décadas se creyó simple residuo metabólico, posee una arquitectura microscópica mucho más compleja y podría ofrecer pistas clave para tratar enfermedades humanas como la gota y los cálculos renales.
En la mayoría de los animales, incluida la especie humana, la eliminación de residuos nitrogenados ocurre a través de un sistema basado en el agua: los riñones concentran sustancias de desecho, estas viajan por la uretra y salen en forma de orina líquida. En cambio, muchos reptiles —al igual que las aves— han evolucionado un mecanismo alternativo que les permite expulsar parte del nitrógeno en forma sólida o semisólida. Esa orina sólida, compuesta en gran parte por cristales de urato, adquiere el aspecto blanco y pastoso que propietarios de tortugas, serpientes o lagartos observan con frecuencia.
El nuevo estudio, publicado en Journal of the American Chemical Society por un equipo de químicos y biólogos encabezado por la profesora Jennifer Swift, se propuso describir con precisión la estructura interna de esos uratos y comprender cómo los reptiles convierten un compuesto tóxico en un material estable que el organismo puede desechar sin deshidratarse. Más allá del interés puramente zoológico, el hallazgo tiene implicaciones médicas, ya que el mismo compuesto —el ácido úrico— es responsable de la formación de cristales dolorosos en los tejidos humanos y desencadena patologías como la gota o ciertos tipos de litiasis renal.
Swift explicó que el punto de partida de la investigación fue una observación aparentemente anecdótica: un criador notó diferencias notables entre los desechos de distintas especies de serpientes que vivían en las mismas condiciones y consumían la misma dieta. Algunas producían un residuo compacto y duro; otras, en cambio, generaban un polvo granulado. Lo que parecía solo una curiosidad terminó por abrir una línea de investigación que vincula la bioquímica, la ecología evolutiva y la biomedicina.
Cómo los reptiles lograron ahorrar agua sin comprometer la eliminación de toxinas
El componente adaptativo resulta central para comprender la existencia de uratos sólidos. Según Swift, la clave está en la disponibilidad de agua. En palabras de la investigadora, “cuando los seres humanos eliminan orina, pierden una gran cantidad de agua y el organismo no puede permitirse estar demasiado tiempo sin reponerla. Para un animal del desierto, la escasez de agua convierte esa pérdida en un riesgo crítico para la supervivencia, por lo que transformar el exceso de nitrógeno en depósitos sólidos permite minimizar la deshidratación”.
Esta estrategia metabólica confiere a reptiles y aves una ventaja evolutiva tangible en hábitats áridos. Mientras que un mamífero necesita reponer líquidos de manera constante, un reptil puede gestionar sus residuos nitrogenados a través de un sistema más conservador. Para conseguirlo, desplazan el balance energético: procesar ácido úrico requiere más energía que el amoníaco o la urea, pero el ahorro hídrico compensa esa inversión metabólica.
El estudio detalla que la expulsión de uratos ocurre a través de la cloaca, una cavidad multifuncional que interviene no solo en la excreción, sino también en la reproducción y la digestión. Esto refuerza la idea de que la fisiología reptiliana está estrechamente ligada a la optimización de recursos internos. Para los investigadores, comprender cómo estos animales logran estabilizar químicamente el ácido úrico sin desencadenar inflamación o daños en tejidos ofrece un modelo potencial para intervenir patologías humanas.
Qué descubrió el análisis microscópico y por qué cambia lo que sabíamos
La investigación utilizó microscopía electrónica y difracción de rayos X para observar la estructura íntima de los uratos. Los resultados revelaron que no se trata de un sedimento amorfo, sino de una arquitectura organizada en microesferas que, a su vez, están compuestas por nanocristales de ácido úrico hidratado. Cada esfera mide entre 1 y 10 micrómetros de ancho —miles de veces más pequeña que un grano de sal— y presenta una disposición interna repetitiva.
La composición cristalina ayuda a estabilizar el ácido úrico y a inmovilizar amoníaco, reduciendo su toxicidad. Swift lo explica así: “el ácido úrico desempeña un papel central en la conversión del amoníaco en un compuesto menos peligroso y fácil de almacenar en forma sólida hasta que el organismo lo elimina. Creemos que esta función protectora puede ofrecer una pista importante para entender por qué niveles bajos de ácido úrico podrían tener beneficios en humanos”.
Uno de los hallazgos más relevantes del artículo científico es que no todas las especies producen uratos con la misma microestructura. Los investigadores analizaron uratos de más de veinte reptiles, incluidos pitones reales, pitones de Angola y boas arborícolas de Madagascar. Las especies consideradas filogenéticamente más “primitivas” generaban residuos extremadamente compactos, mientras que otros linajes producían un polvo frágil. Esto sugiere que la estructura cristalina también ha seguido rutas evolutivas distintas.
La microestructura estable podría actuar como modelo para impedir que el ácido úrico precipite de forma dañina en tejidos humanos. Mientras en reptiles el compuesto se organiza en cristales estables y confinados, en la gota humana los cristales se forman dentro de las articulaciones y generan inflamación. Si se lograra reproducir un entorno bioquímico similar al de aquellos microcristales reptilianos, podría abrirse una vía terapéutica preventiva o correctiva.
Un modelo inesperado para comprender la gota y los cálculos renales
Las conclusiones del estudio resonaron en la comunidad médica porque sugieren que los reptiles resuelven un problema bioquímico que los humanos no controlan bien. Cuando el organismo humano acumula ácido úrico en niveles excesivos, este puede cristalizar dentro de las articulaciones y dar lugar a cuadros extremadamente dolorosos. O bien precipitar en el sistema urinario y formar cálculos de difícil eliminación.
Los uratos reptiles, sin embargo, permanecen químicamente estables y no lesionan tejidos. Swift señala que existen estudios clínicos que han identificado un comportamiento dual en los niveles de ácido úrico humano: cantidades moderadamente bajas parecen asociarse a efectos protectores, pero se desconoce la vía fisiológica exacta. “Estoy al tanto de estudios médicos que muestran una relación en forma de U entre el ácido úrico y ciertas enfermedades, lo que sugiere que niveles muy bajos podrían ofrecer un beneficio protector. Aún no sabemos por qué ocurre. Nuestra hipótesis es que el ácido úrico, en bajas concentraciones, podría intervenir en la degradación del amoníaco, pero por ahora sigue siendo solo una hipótesis”, expresó la investigadora.
La idea de que el ácido úrico no es simplemente un desecho perjudicial sino quizás un amortiguador bioquímico abre un campo de estudio novedoso. Si el metabolismo reptiliano logra mantener un entorno capaz de cristalizar sin generar inflamación, eso implicaría que las condiciones físicoquímicas —pH, hidratación molecular, proteínas acompañantes— participan de forma decisiva en si los cristales resultan dañinos o no.
Diferencias entre especies y lo que revelan sobre la evolución
El análisis comparativo entre serpientes y otros reptiles aporta información adicional sobre la evolución del mecanismo. Las pitones reales y las boas, consideradas linajes tempranos dentro de los ofidios, producen uratos extremadamente densos. En cambio, ciertas víboras de cascabel generan un material más suelto y desmenuzable. Las diferencias no pueden atribuirse únicamente a la dieta ni al entorno, porque en el estudio los animales vivían bajo condiciones controladas y consumían los mismos alimentos.
Esto sugiere que el modo en que cada especie cristaliza el ácido úrico puede haber surgido como respuesta a presiones ambientales históricas específicas: temperaturas más variables, períodos prolongados de ayuno, disponibilidad irregular de agua o estrategias reproductivas que demandan retener recursos internos durante más tiempo.
Desde el punto de vista evolutivo, la estabilización del amoníaco en un cristal sólido representa una innovación metabólica poderosa. En vez de diluir toxinas en agua —como hacen los mamíferos—, los reptiles las encapsulan dentro de una matriz cristalina. La transformación no solo es química, sino logística: evita transportar grandes volúmenes de fluido y reduce el esfuerzo renal.
Repercusiones potenciales en la investigación médica
Los autores del estudio, publicado por la American Chemical Society, subrayan que aún no existe una aplicación inmediata en medicina humana, pero destacan que estudiar la “forma sana” en la que cristaliza el ácido úrico en reptiles podría servir para diseñar terapias biomiméticas. No se trata necesariamente de imitar la estructura completa, sino de reproducir los mecanismos estabilizadores que impiden que los cristales dañen el tejido circundante.
Un camino posible es identificar qué moléculas acompañantes participan en la nucleación de los cristales reptilianos. Si alguna proteína o péptido facilita una cristalización ordenada y no inflamatoria, ese modelo podría aplicarse para modular la respuesta inflamatoria en la gota humana. El carácter no tóxico de los uratos reptiles refuerza la idea de que no es el cristal por sí solo el problema, sino el contexto fisiológico en el que aparece.
Otro aspecto relevante es que la retención temporal del ácido úrico en forma sólida implica que ciertos tejidos reptiles están en contacto prolongado con estos cristales sin sufrir daño. Comprender cómo se evita la inflamación a nivel celular podría aportar alternativas terapéuticas para pacientes que hoy dependen únicamente de medicamentos reductores del ácido úrico sin abordar la fase cristalina en sí.
El siguiente paso en la investigación
El equipo de Swift planea comparar uratos de especies adicionales para mapear patrones evolutivos más detallados y determinar si el tamaño, la morfología o la densidad cristalina se correlacionan con hábitat, filogenia o dieta. También evaluarán si existe alguna molécula estabilizadora recurrente que actúe como mediador en la cristalización.
La ciencia raras veces asocia a las serpientes o a los lagartos con la medicina humana, pero en este caso la fisiología reptiliana se convierte en una ventana hacia mecanismos bioquímicos capaces de resolver un problema que los humanos todavía no dominan. Si la clave reside en cómo se organiza el ácido úrico dentro del cristal, comprender esa estructura podría conducir a tratamientos preventivos que impidan que el ácido úrico humano precipite de forma dolorosa.
Transformar un residuo animal en conocimiento médico
Lo que comenzó como una curiosidad zoológica —por qué algunas serpientes expulsan cristales duros y otras solo un polvo frágil— ha terminado iluminando un proceso biológico que combina evolución, metabolismo y salud humana. La orina sólida reptiliana, lejos de ser un mero desecho, constituye un ejemplo de ingeniería bioquímica natural.
El artículo de Journal of the American Chemical Society concluye que los uratos se comportan como microestructuras estables diseñadas para proteger al organismo del amoníaco y conservar agua. Su arquitectura interna demuestra que el ácido úrico puede no ser inherentemente dañino: el problema surge cuando cristaliza en un entorno inadecuado, como ocurre en las articulaciones humanas.
El descubrimiento no significa que exista una cura inmediata para la gota ni que los uratos reptilianos puedan transferirse directamente a la medicina, pero inaugura una vía prometedora: aprender de los reptiles cómo gestionar un compuesto metabólico que en nuestra especie se vuelve patológico.
La próxima fase de la investigación buscará aislar las condiciones físicoquímicas que permiten esta cristalización no inflamatoria. Si esas condiciones pueden reproducirse o modularse en humanos, podría abrirse una estrategia terapéutica completamente nueva, basada no en evitar que el ácido úrico exista, sino en guiar la forma en que se organiza.
Mucho antes de que la biomedicina pusiera su mirada en estos cristales, la evolución ya había ensayado —y perfeccionado— un mecanismo eficiente. Ahora la ciencia humana se asoma a esa solución milenaria para reinterpretarla y quizá adaptarla, demostrando que incluso la fisiología más inesperada puede conducir a innovaciones médicas de gran valor.
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