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La hibernación humana, un viejo sueño copiado de los animales, deja de ser ciencia ficción. ¿Para cuándo?

20/08/2010 12:14 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

El hombre busca penetrar en los secretos de los animales para encontrar la hormona que dispara su reloj biológico. La ciencia habla del sueño de los vertebrados, los latidos del corazón, la hora de despertar. Todo es todavía un misterio

El invierno ha endurecido, el suelo está helado y la naturaleza duerme. Ya no hay frutos en los árboles, ni hojas: las plantas han entrado en letargo. El frío para los animales equivale a la falta de alimentos. El invierno es un período difícil para los animales de zonas frías aunque no lo parezca con el cambio de clima.

Pero mientras las aves migratorias han huido hacia zonas más templadas, África y ahora media España, durante unos meses es tiempo de sueño, tiempo de hibernación. La hibernación es una época en que el metabolismo de los animales se hace lento hasta un nivel muy bajo. Por eso, tienen que almacenar una reserva en sus cuerpos mientras duran los tiempos más cálidos. Además, la temperatura corporal y la frecuencia respiratoria son inferiores a lo normal, y tienen que usar gradualmente las reservas energéticas almacenadas.

Todo el mundo conoce la hibernación de animales famosos como el oso pero otros mucho menores tales como pequeños roedores, la marmota, la ardilla, el ‘ gerbe’ que es una rata-canguro de los desiertos de Nuevo México también imitan a los mamíferos pesados. Otros insectívoros como el topo se duermen también esperando días mejores. Incluso existen pájaros hibernantes que caen también en una especie de siesta durante el invierno.

Ese sueño profundo hace que su actividad corporal sea lenta o nula y su temperatura descienda para ahorrar energía. El corazón les late muy lentamente y la respiración es pausada. Aunque no llegan al punto de congelación se asemejan un poco al entorno. Hasta los murciélagos duermen cabezabajo en sus cuevas y cavernas y eso que la temperatura no cambia demasiado allí.

Algunos otros animales, como la marmota, pasan más de la mitad de su vida hibernando. Los procesos corporales del animal están al mínimo, y éste obtiene la energía de la reserva de grasa de su cuerpo. Algunos animales pierden hasta el 40% de su peso mientras hibernan; otros, como los hámsters, guardan una reserva de alimento en sus madrigueras para el invierno, y durante los meses fríos despiertan de vez en cuando para comer un poco.

Claro que hay algunos animales que hacen reserva de provisiones y que se despiertan brevemente para comer y reparar fuerzas durante esos meses. En tiempo de Shakespeare el invierno en Inglaterra según él, duraba nueve meses, ahora dura apenas tres. Eso el hombre lo tiene en cuenta pero menos. El animal tiene mucho más temperamento de metereólogo que el hombre. Repara sus fuerzas justo lo que necesita para la hibernación y así por ejemplo un roedor muy conocido como es el hámster ha reducido su reserva invernal de 200 gramos de grano a la mitad. Todos tienen en cuenta el volumen de líquidos almacenados en el cuerpo para sobrevivir.

Un agricultor inglés observaba esas reservas animales en la ardilla para calcular si el invierno iba a ser frío y largo porque sabía que la ardilla conocía el futuro del tiempo inglés mucho mejor que él.

La hibernación es un estado muy especial que no suele estar con frecuencia en los tratados. La frecuencia cardiaca y el oxígeno disminuyen. El corazón de una marmota pasa en dos días de 80-95 pulsaciones por minuto a 8-10 y su consumo de oxígeno es una veinteava parte cuando se duerme. El animal no necesita consejo médico para aguantar la época de sueño. Hay algunos mamíferos cuya temperatura corporal normal es de 37 grados y la hace descender naturalmente a 6. Los animales son en resumen un termostato fisiológico.

¡Extraordinaria capacidad la de los animales que bien quisiéramos los humanos! decía Raphael Dubois pionero de la investigación científica sobre la hibernación cuya obra ‘ Fisiología comparada de la marmota’ escrita hace un siglo, es todavía libro de consulta.

La hibernación de un animal de sangre caliente es muy parecida a la que el hombre podría tener y muy diferente a la letargia invernal de un reptil o de una rana. Esta última no necesita de reservas lipídicas y no duerme como un oso en invierno. La grasa de esos animales de sangre caliente sirve en parte de combustible para calentarse y también para reemplazar el agua que pierde en el funcionamiento de los riñones y pulmones.

La hibernación es una adaptación a las condiciones ambientales más difíciles: frío extremo y falta de comida. La hibernación no es la misma en el Atlas marroquí donde los inviernos son muy rudos que en Túnez, por ejemplo. Los espermófilos (pequeños roedores de América del Sur) varían su época y su duración respecto a sus parientes de Alaska. En las zonas desérticas de África o de Asia hay muchos animales que escapan al rigor del calor en días de sequía, refugiándose en una especie de letargo hasta que llegan días mejores.

También es cierto que los invernantes ni esperan a los primeros fríos para prepararse ni tampoco a una primavera brillante para despertar. La marmota por ejemplo, desde el fondo de su guarida aislada de invierno sabe que la primavera está próxima. Y sale a la superficie cuando todavía hay nieve en los altos y quema la grasa residual antes de encontrar de qué alimentarse. Eso hace afirmar a los científicos que los animales obedecen a un reloj interno que el hombre ha perdido.

¿Cuál es el origen de esa adaptación? Según el profesor Roland C. Aloia el misterio sería una sustancia capaz de poner en marcha el reloj interno. Y es en base a esta hipótesis en que se trabaja actualmente en medicina para encontrar la ‘ hormona de la hibernación’ el sueño más viejo y más nuevo de la medicina moderna. Se trata de una hipótesis de trabajo.

Si la hormona de hibernación lograra aislarse y ser identificada, las aplicaciones eventuales serían inmensas: medicamentos para adelgazar, por ejemplo, ya que el hombre perdería el apetito y quemaría sus grasas como el animal; o bien el antibiótico ideal porque se ha observado que en estado de hibernación el animal resiste a todas las infecciones, lo que no aguanta en estado normal. En cardiología como todos los operados a corazón abierto se tienen que someter a una baja de temperatura corporal de 26 o 27 grados y su sangre circula en una máquina fuera de su cuerpo. La hibernación permitiría aligerar el proceso y evitar los peligros.

Si los científicos sueñan despiertos es porque ven la posibilidad de viajes interestelares logrados por astronautas hibernados. También una nueva era para los trasplantes y las nuevas medicinas

Un paso en esa dirección es el que se ha dado ahora en la Universidad de Seattle, si bien las primeras aplicaciones previsibles serán médicas más que espaciales. Los investigadores de la Universidad de Washington, dirigidos por el doctor Marc Roth, pusieron a los ratones en una cámara en la que el aire tenía 80 partes por millón de sulfuro de hidrógeno (un compuesto del azufre que tiene un olor desagradable), tal como explican en la revista Science.

El experimento de Seattle permite cierto optimismo

Este gas puede ser mortal en altas concentraciones, pero también es producido naturalmente por los organismos de los humanos y de los animales, y se cree que ayuda a regular la temperatura del cuerpo y la actividad metabólica. Los ratones sometidos a este experimento dejaron de moverse y quedaron inconscientes minutos después de ser introducidos en la cámara, donde respiraron el aire mezclado con ese tipo de gas. Asimismo, su respiración se ralentizó, pasando de 120 pulsaciones por minuto a menos de 10 en ese mismo periodo de tiempo. Por otro lado, la temperatura de su cuerpo también cayó desde los 37 ºC a los 11 ºC.

Después de seis horas de permanencia en ese estado, cercano a la hibernación, a los ratones se les suministró de nuevo aire fresco. En ese momento, tanto su metabolismo como la temperatura de su cuerpo volvieron a regularse, y las pruebas demostraron que no habían sufrido ningún daño.

La animación suspendida, el estado más parecido en los humanos a la hibernación, ha sido descrita en numerosas obras de ciencia ficción. Consiste en inducir en los seres vivos, particularmente en humanos, un estado de sueño profundo durante el cual el cuerpo no envejece o lo hace lentamente. En animación suspendida, el organismo se encuentra en un estado próximo a la muerte, si bien el corazón sigue latiendo y su cerebro recibe oxígeno, aunque a un ritmo mucho más lento.

El letargo clínico de los ratones ha sido una prueba un tanto artificial porque los ratones no suelen hibernar, sin embargo naturalmente son capaces de alcanzar el llamado ‘ letargo clínico’ en condiciones de escasez de alimento. Aunque, según los investigadores, antes de que el sulfuro de hidrógeno pueda ser probado en humanos (inyectado en lugar de inhalado como en el caso de los ratones), deben realizarse diversos experimentos con animales de mayor tamaño.

De la hibernación animal a la hibernación humana: viajes interestelares, aplicaciones médicas

Las posibilidades de este experimento abarcan variados campos: desde la suspensión orgánica de humanos en viajes espaciales demasiado largos, como diversas aplicaciones médicas. De ser extrapolable este experimento a los seres humanos, podría aplicarse este sistema a los tratamientos contra el cáncer, ya que un estado similar a la hibernación podría permitir a los pacientes tolerar mejor los tratamientos con radiación, evitando que los tejidos sanos del cuerpo sean dañados.

Durante la hibernación, la actividad celular se reduce casi hasta detenerse, cortando radicalmente la necesidad de los animales de oxígeno. Si los humanos logran liberarse de su dependencia del oxígeno, enfermos en estado crítico a la espera de un transplante, por ejemplo, podrían esperar en este estado, que aseguraría su vida, hasta que les llegue el momento de recibir el órgano ajeno.

Asimismo, la isquemia, una enfermedad que se caracteriza por una deficiencia en el suministro de sangre, o los daños que puedan sufrir tejidos orgánicos como consecuencia de la falta de oxígeno, también podrían tratarse con este sistema. Aunque hoy las posibilidades son remotas y requerirían un estudio profundo.

Por último, existen aplicaciones militares. En los campos de batalla, por ejemplo, podría estabilizarse de esta manera a soldados heridos hasta el momento en que sean rescatados para recibir la atención médica que necesiten.

La siguiente etapa sería la de los viajes interestelares

La hibernación de seres humanos, que constituye la siguiente etapa después de la animación suspendida, es una vieja aspiración científico-médica que encuentra en el experimento de los ratones una esperanza. La Agencia Espacial Europea (ESA) pretende, por ejemplo, llevar a los astronautas a un estado de hibernación durante largos trayectos en viajes a través del espacio, para contribuir así a la reducción de las necesidades fisiológicas propias de viajes tan prolongados, tal como ha explicado la revista Nature.

Pero esa posibilidad de viajes interplanetarios ha sido evocada por la escritora francesa Helen Braun quien nombra el primer viaje posible de un astronauta con billete de ida y vuelta hacia Alfa del Centauru. No sabemos si la periodista tiene en cuenta que esa estrella la más brillante de la constelación que atrae a los astrónomos porque se ve perfectamente en el cielo con ayuda de un telescopio está a una distancia de 37 billones de kilómetros. Quizá ella se ha visto atraída porque cualquiera soñaría con ir a una estrella tan extraordinaria. Probablemente, también ha influido en señalar a Alfa para el primer viaje el hecho de que fue descubierta en 1752 por el francés Nicolas de la Calle.

Otros, más optimistas, dicen que se podría hacer el viaje a Alfa de la forma clásica sin hibernación tan pronto la NASA lo intente. Eso lo considera Diáspora un capítulo de ciencia ficción.

Hasta ahora la primera vía de investigación interesante para la ESA se centra en una sustancia similar al opio denominada DADLE (D-Ala, D-Leu-encefalina), que provoca la hibernación de las ardillas terrestres en verano, cuando normalmente deberían estar despiertas. También se ha probado DADLE en cultivos de células humanas, causando una disminución de la actividad de los genes y del grado de división celular.

Los investigadores de la ESA quieren ampliar ahora su efecto en animales que no hibernan, como las ratas. Los expertos pronostican que es posible inducir a los seres humanos a la hibernación, pero que harán falta al menos diez años para desarrollar los sistemas necesarios para conseguirlo.

No todo, sin embargo, es de color de rosa. Por ejemplo, se sabe que la hibernación produce una atrofia muscular similar a la que sufren los pacientes postrados en cama. Estos pacientes conservan mejor su fuerza si toman dobutamina, un medicamento que activa los músculos del corazón, por lo que los científicos pueden investigar también la eficacia del uso de un tratamiento similar durante la hibernación. Algunos confunden la hibernación con la ‘ Criogenización’ que hoy no tratamos. La hibernación es la suspensión temporal de la actividad vital de determinados seres vivos, como la marmota o el Oso Polar, mientras que la ‘ criogenización’ consiste en utilizar el frío para preservar las "estructuras de los seres vivos".


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