EL ENIG­MA DE LA HI­BER­NA­CIÓN

Cuan­do lle­ga la tem­po­ra­da fría, a to­dos nos ape­te­ce­ría ce­rrar los ojos y re­abrir­los una vez co­men­za­da la pri­ma­ve­ra. ¡Pa­re­ce tan fá­cil! Pe­ro no lo es: los ani­ma­les que hi­ber­nan no so­lo se echan un sue­ñe­ci­to muy lar­go. Su es­tra­te­gia de su­per­vi­ven­cia es­tá re

Geo - - HAINAN - Tex­to: Klaus Bach­mann Fo­tos: In­go Arndt

ALLÍ ABA­JO, EN LA CIU­DAD DE VIENA, los tu­ris­tas están sen­ta­dos en las te­rra­zas en man­ga cor­ta. Sin em­bar­go, aquí arri­ba, en los Bos­ques de Viena, ya ha­ce bas­tan­te frío. Claudia Bie­ber y Franz Hölzl, de la Uni­ver­si­dad Ve­te­ri­na­ria de la ca­pi­tal, dan vuel­tas en mi­ni­bus por el ha­ye­do de co­lo­res oto­ña­les. Con­tro­lan los ni­dos don­de sus ob­je­tos de es­tu­dios, los li­ro­nes noc­tur­nos, se re­fu­gian de día du­ran­te el ve­rano. A me­dia­dos de sep­tiem­bre, mu­chos es­ta­ban aban­do­na­dos. Sus in­qui­li­nos ya se ha­bían re­ti­ra­do a los cuar­te­les de in­vierno, en­te­rrán­do­se has­ta 70 cen­tí­me­tros ba­jo tie­rra.

Ca­ja 201. Cuan­do Franz Hölzl la re­ti­ra del ár­bol, cons­ta­ta que es­tá ha­bi­ta­da. Con un guan­te de cue­ro, me­te la mano en el ni­do de ho­jas y sa­ca cin­co bo­li­tas pe­lu­das. A ca­da una la me­te en un sa­qui­to de lino. To­das pa­san un che­queo: un pe­que­ño trans­pon­de­dor ba­jo la piel re­ve­la el nú­me­ro de iden­ti­fi­ca­ción; en los ma­chos se mi­de el ta­ma­ño de los tes­tícu­los; se ob­tie­nen cé­lu­las de mu­co­sa oral; se re­co­ge una mues­tra de ex­cre­men­tos, se arrancan mues­tras del pe­la­je y se pe­san.

Claudia Bie­ber in­tro­du­ce al ma­cho nú­me­ro 73.039 en una bol­sa pa­ra con­ge­la­dos que fi­ja en un di­na­mó­me­tro: “111 gra­mos.” Franz Hölzl ho­jea su li­bre­ta. “Ha en­gor­da­do do­ce gra­mos en dos se­ma­nas”, di­ce sa­tis­fe­cho. El nú­me­ro 73.039 es­tá bien pre­pa­ra­do pa­ra la hi­ber­na­ción en los me­ses fríos, sin ali­men­to.”

Des­de ha­ce va­rios años, los in­ves­ti­ga­do­res per­si­guen y mi­den la po­bla­ción de li­ro­nes que vi­ve a las puer­tas de la ca­pi­tal aus­tria­ca. Quie­ren co­no­cer el gran enig­ma ocul­to tras la hi­ber­na­ción: ese tiem­po ex­tra­ño tan ex­ten­di­do en el reino ani­mal. Se pro­du­ce en to­dos los gru­pos de ma­mí­fe­ros, en­tre oví­pa­ros, mar­su­pia­les y es­pe­cies que ali­men­tan a sus fe­tos por una pla­cen­ta. In­clu­so en al­gu­nos lé­mu­res de los tró­pi­cos. “En tér­mi­nos on­to­gé­ni­cos, to­do apun­ta a que se tra­ta de un fe­nó­meno muy an­ti­guo”, afir­ma Tho­mas Ruf, de la Uni­ver­si­dad de Me­di­ci­na Ve­te­ri­na­ria.

Es con­mo­ve­dor ver es­tas bo­li­tas de pe­lo en­ro­lla­das en sus ni­dos: di­mi­nu­tas be­lle­zas dor­mi­das que pa­san los du­ros me­ses in­ver­na­les dur­mien­do, apa­ren­te­men­te des­co­nec­ta­dos del mun­do ex­te­rior.

Los bió­lo­gos han cam­bia­do su vi­sión de la hi­ber­na­ción. Ya no se tra­ta de un sim­ple sue­ño noc­turno más o me­nos pro­lon­ga­do. Es una fa­se du­ran­te la cual el or­ga­nis­mo mo­di­fi­ca de mo­do ra­di­cal de­ter­mi­na­dos pro­ce­sos vi­ta­les, una fa­se en la que el ani­mal fre­na su me­ta­bo­lis­mo has­ta si­tuar­lo en la di­fu­sa fran­ja que se­pa­ra la vi­da de la muer­te. Aun así el cuer­po es ca­paz de per­ci­bir mo­di­fi­ca­cio­nes en la tem­pe­ra­tu­ra ex­te­rior en un ran­go de dé­ci­mas de gra­dos, y de reac­cio­nar de ma­ne­ra ade­cua­da a es­tas os­ci­la­cio­nes.

El li­rón gris ( Glis glis) es ideal pa­ra in­ves­ti­gar es­ta trans­for­ma­ción cor­po­ral. El ágil roe­dor re­pre­sen­ta uno de los clá­si­cos ejem­plos del ani­mal que hi­ber­na, un plus­mar­quis­ta con pro­ce­sos de des­co­ne­xión de has­ta ocho me­ses. Es lo que le ocu­rri­rá al ma­cho nú­me­ro 73.039.

En unos días de­ja­rá de co­mer y se re­fu­gia­rá en su gua­ri­da in­ver­nal. An­tes de su­cum­bir al sue­ño, su cuer­po ace­le­ra al má­xi­mo sus pro­ce­sos vi­ta­les du­ran­te una ho­ra: el co­ra­zón la­te muy de­pri­sa, el con­su­mo de oxí­geno se ele­va un 80%. Des­pués, co­mo si al­guien apre­ta­ra un in­te­rrup­tor, to­dos los pro­ce­sos vi­ta­les se ra­len­ti­zan. A las po­cas ho­ras el ma­cho 73.039 ha en­tra­do “en le­tar­go”, co­mo los bió­lo­gos lla­man a es­te es­ta­do. El co­ra­zón la­te ocho ve­ces por mi­nu­to (com­pa­ra­do con los ca­si 300 la­ti­dos ha­bi­tua­les), la res­pi­ra­ción se vuel­ve muy len­ta, y a va­rias res­pi­ra­cio­nes rá­pi­das le si­guen pau­sas pro­lon­ga­das. Si el frío es se­ve­ro, pue­den ser de has­ta una ho­ra.

Las cé­lu­las de­tie­nen los pro­ce­sos des­ti­na­dos a ge­ne­rar ener­gía, de­jan de que­mar azú­ca­res y co­mien­zan a uti­li­zar los de­pó­si­tos de gra­sa que el li­rón ha acu­mu­la­do du­ran­te las úl­ti­mas se­ma­nas del ve­rano.

Lo que a Tho­mas Ruf le lla­ma la aten­ción es que el me­ta­bo­lis­mo de to­das las es­pe­cies que hi­ber­nan se re­du­ce has­ta ni­ve­les muy si­mi­la­res: es de­cir, con­su­men la mis­ma can­ti­dad de oxí­geno por gra­mo de ma­sa cor­po­ral. Pa­re­ce, por tan­to, que el or­ga­nis­mo se es­ta­bi­li­za a un ni­vel mí­ni­mo que ga­ran­ti­za las fun­cio­nes vi­ta­les bá­si­cas, in­de­pen­dien­te­men­te de la es­pe­cie y su ta­ma­ño.

Con un re­tra­so de va­rias ho­ras, fi­nal­men­te ba­ja la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral del li­rón. Si la gua­ri­da se en­cuen­tra a 0º C, su tem­pe­ra­tu­ra se es­ta­bi­li­za­rá en 0,7º C. La ar­di­lla del Ár­ti­co ( Sper­mop­hi­lus parryii) ha mos­tra­do ser in­clu­so más re­sis­ten­te: es­te roe­dor, ca­paz de su­pe­rar los lar­gos in­vier­nos en Alas­ka y Si­be­ria, so­bre­vi­ve a una re­duc­ción de su tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral de has­ta -2,9º C.

“An­tes se de­fi­nía la hi­ber­na­ción por la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral”, ex­pli­ca Tho­mas Ruf. Se creía que al des­cen­der la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral del ani­mal, se ra­len­ti­za­ban au­to­má­ti­ca­men­te to­dos los pro­ce­so bio­quí­mi­cos. Aho­ra se ha com­pro­ba­do que la ca­rac­te­rís­ti­ca de­ci­si­va es el hi­po­me­ta­bo­lis­mo, es de­cir, la ca­pa­ci­dad de fre­nar el me­ta­bo­lis­mo de for­ma ac­ti­va. La ba­ja­da de tem­pe­ra­tu­ra ya no es la cau­sa, sino la con­se­cuen­cia. Por tan­to, se pue­de con­si­de­rar ob­so­le­ta la di­fe­ren­cia­ción que los li­bros de tex­to re­co­gen so­bre los dis­tin­tos es­ta­dos de hi­ber­na­ción. Los in­ves­ti­ga­do­res de la Uni­ver­si­dad de Alas­ka han com­pro­ba­do que en el ca­so del oso ne­gro ( Ur­sus ame­ri­ca­nus), los pro­ce­sos vi­ta­les tam­bién se ra­len­ti­zan, y que su me­ta­bo­lis­mo al­can­za el mis­mo ni­vel crí­ti­co que el de los li­ro­nes y las mar­mo­tas. La úni­ca di­fe­ren­cia es que su tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral nun­ca se en­cuen­tra por de­ba­jo de los 30º C.

Dos, qui­zás tres se­ma­nas des­pués de que el ma­cho nú­me­ro 73.039 ha­ya ini­cia­do su ci­clo de aho­rro ener­gé­ti­co, la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral del li­rón gris vuel­ve a su­bir es­pon­tá­nea­men­te has­ta al­can­zar su tem­pe­ra­tu­ra nor­mal. Du­ran­te es­te pro­ce­so, el te­ji­do adi­po­so ma­rrón desem­pe­ña la fun­ción de “es­tu­fa”. Sus cé­lu­las es­pe­cia­les que­man áci­dos

gra­sos, ge­ne­ran­do las can­ti­da­des de ca­lor ne­ce­sa­rias. “El te­ji­do adi­po­so ma­rrón es bas­tan­te grue­so en los ani­ma­les que hi­ber­nan”, sub­ra­ya Ruf. “Has­ta los años cin­cuen­ta es­te lla­ma­ti­vo de­pó­si­to ubi­ca­do en­tre los omó­pla­tos era co­no­ci­do co­mo ‘glandula de hi­ber­na­ción”.

A lo lar­go de uno o dos días más el ma­cho nú­me­ro 73.039 man­tie­ne su tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral ele­va­da. Du­ran­te es­te tiem­po vuel­ve a su sue­ño noc­turno ha­bi­tual. Des­pués, el mo­do de aho­rro ener­gé­ti­co se ac­ti­va y el ani­mal se su­mer­ge una vez más en el so­por.

Des­per­tar­se pe­rió­di­ca­men­te pa­ra po­der dor­mir con nor­ma­li­dad “es al­go que pue­de ob­ser­var­se en ca­si to­dos los ani­ma­les que hi­ber­nan”, ex­pli­ca Tho­mas Ruf. “Pe­ro na­die sa­be por qué. Tie­ne que ha­ber un mo­ti­vo muy im­por­tan­te. ¿Por qué sino los ani­ma­les gas­ta­rían el 70% de to­da la ener­gía que con­su­men du­ran­te el se­mes­tre de in­vierno?”

LOS IN­VES­TI­GA­DO­RES HAN DESA­RRO­LLA­DO al­gu­nas ex­pli­ca­cio­nes pa­ra es­te fe­nó­meno. Un gru­po cree que los ani­ma­les tie­nen que des­per­tar­se de for­ma re­gu­lar pa­ra es­ti­mu­lar su sis­te­ma in­mu­no­ló­gi­co. Su ob­je­ti­vo se­ría com­ba­tir los gér­me­nes pa­tó­ge­nos que pue­den mul­ti­pli­car­se a pe­sar de las ba­jas tem­pe­ra­tu­ras y ame­na­zan el or­ga­nis­mo.

Tho­mas Ruf de­fien­de una idea di­fe­ren­te. Cree que la subida de la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral es ne­ce­sa­ria pa­ra pro­du­cir una pro­teí­na que per­mi­ti­rá el la­ti­do car­dia­co a tem­pe­ra­tu­ras so­bre el pun­to de con­ge­la­ción. En el hombre, el co­ra­zón se de­tie­ne cuan­do la tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral al­can­za los 28 º C. Los osos es­qui­van es­te pro­ble­ma evi­tan­do que su tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral des­cien­da por de­ba­jo de los 30ºC. Por eso tam­po­co mues­tran es­te rit­mo de vi­gi­lia y sue­ño que apa­re­ce en los de­más ani­ma­les.

Una hi­pó­te­sis que des­pier­ta mu­cho in­te­rés se cen­tra en el ce­re­bro y las mo­di­fi­ca­cio­nes a las que se ex­po­ne mien­tras hi­ber­na. De mo­do que en el pe­que­ño crá­neo del ma­cho nú­me­ro 73.039, su­mer­gi­do de nue­vo en el le­tar­go, la ac­ti­vi­dad eléc­tri­ca per­ma­nen­te en­tre las neu­ro­nas se ha de­te­ni­do. Si le co­lo­cá­ra­mos elec­tro­dos en la ca­be­za, no re­gis­tra­rían nin­gu­na ac­ti­vi­dad bio­eléc­tri­ca ce­re­bral. Si pu­dié­ra­mos ob­ser­var las neu­ro­nas en vi­vo con un microscopio, ve­ría­mos que se han en­co­gi­do, que se atro­fian sus pro­lon­ga­cio­nes ra­mi­fi­ca­das, las den­dri­tas, me­dian­te las cua­les crean co­ne­xio­nes con otras cé­lu­las, y que lo mis­mo les pa­sa a las unio­nes in­ter­ce­lu­la­res, las si­nap­sis.

No obs­tan­te, ni los li­ro­nes ni las mar­mo­tas ni los cri­ce­ti­nos ni las ar­di­llas se des­pier­tan en pri­ma­ve­ra más “ton­tos” de lo que se dur­mie­ron en oto­ño. Tal y co­mo re­ve­la­ron los es­tu­dios, du­ran­te esos in­ter­va­los cor­tos de subida de tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral su­ce­den co­sas asom­bro­sas: en cues­tión de po­cas ho­ras, las den­dri­tas vuel­ven a bro­tar, se ra­mi­fi­can y crean nue­vas unio­nes in­ter­ce­lu­la­res. Co­mo un manzano que ex­pe­ri­men­ta en pri­ma­ve­ra un im­pul­so de cre­ci­mien­to con nue­vas ra­mas, ca­pu­llos y ye­mas. “El fin del des­per­tar pe­rió­di­co bien po­dría ser res­tau­rar la fun­ción ce­re­bral”, afir­ma Tho­mas Ruf.

Se­guir es­ta pis­ta tam­bién po­dría te­ner su uti­li­dad pa­ra la me­di­ci­na hu­ma­na. Los cien­tí­fi­cos des­cu­brie­ron en las neu­ro­nas de los ani­ma­les que hi­ber­nan se­di­men­tos de una pro­teí­na ge­né­ti­ca­men­te mo­di­fi­ca­da, la lla­ma­da “pro­teí­na Tau”, que tam­bién se acu­mu­la en el ce­re­bro de pa­cien­tes de Alz­hei­mer. Su aglo­me­ra­ción pa­re­ce ser la cau­sa de que se des­tru­yan las neu­ro­nas. Cuan­do las den­dri­tas vuel­ven a cre­cer du­ran­te las fa­ses cor­tas de vi­gi­lia, se des­com­po­ne tam­bién la pro­teí­na mo­di­fi­ca­da. Los des­cu­bri­do­res de es­te fe­nó­meno sos­pe­chan que la pro­teí­na Tau ayu­da a las neu­ro­nas a su­pe­rar sin da­ños el pro­ce­so de fun­cio­na­mien­to mí­ni­mo del me­ta­bo­lis­mo. Y por tan­to se tra­ta­ría de una reacción fi­sio­ló­gi­ca nor­mal que se des­con­tro­la en la en­fer­me­dad de Alz­hei­mer.

Los me­ses de in­vierno pa­san. De­ba­jo del man­to de nie­ve, el nú­me­ro 73.039 os­ci­la en­tre fa­ses lar­gas con una tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral ba­ja y otras cor­tas con tem­pe­ra­tu­ra nor­mal. Sus de­pó­si­tos de gra­sa se con­su­men. Pe­ro en su san­gre cir­cu­la una ma­yor can­ti­dad de co­les­te­rol en com­pa­ra­ción con el ni­vel del ve­rano. En con­cen­tra­cio­nes que pa­ra el ser hu­mano su­pon­drían una emer­gen­cia.

Los ve­te­ri­na­rios ob­ser­va­ron el mis­mo fe­nó­meno en los osos. Cuan­do die­sec­cio­na­ron ejem­pla­res aba­ti­dos por ca­za­do­res, no des­cu­brie­ron nin­gún in­di­cio de un en­du­re­ci­mien­to de sus ar­te­rias, a pe­sar de los al­tos ni­ve­les de co­les­te­rol que pre­sen­ta­ban y de que no se ha­bían mo­vi­do en me­ses. Esos mis­mos fac­to­res en el ser hu­mano pro­vo­ca­rían a cor­to o lar­go pla­zo un in­far­to de mio­car­dio o un ic­tus. Des­ci­frar có­mo los osos es­ca­pan de ese des­tino ayu­da­ría a pre­ve­nir en­fer­me­da­des co­mo la ar­te­rios­cle­ro­sis, cu­yas se­cue­las son una fre­cuen­te cau­sa de muer­te en las so­cie­da­des oc­ci­den­ta­les.

Abril de 2013: aba­jo, en Viena, las ca­fe­te­rías mon­tan sus te­rra­zas; arri­ba, en los Bos­ques de Viena la pri­ma­ve­ra aún no ha lle­ga­do del to­do. Cuan­do des­pier­te, el nú­me­ro 73.039 ha­brá per­di­do en­tre 20 y 30 gra­mos de pe­so. Pe­ro es­ta­rá en for­ma. La in­mo­vi­li­dad pro­lon­ga­da no le ha­brá per­ju­di­ca­do. Mien­tras el hombre pier­de mus­cu­la­tu­ra y ma­sa ósea si no las ejercita, es­to no les ocu­rre a los ani­ma­les que hi­ber­nan. Si un día se lo­gra­ra des­cu­brir el me­ca­nis­mo que lo im­pi­de se po­dría ayu­dar por ejem­plo a ni­ños que pa­de­cen atro­fía mus­cu­lar con­gé­ni­ta y a an­cia­nos con­fi­na­dos a es­tar in­mó­vi­les en la ca­ma.

Las pro­ba­bi­li­da­des de que el li­rón sal­ga con vi­da de es­te in­vierno son muy bue­nas. “An­tes se creía”, cuen­ta Tho­mas Ruf, “que mu­chos ani­ma­les mo­rían por las du­ras con­di­cio­nes de hi­ber­na­ción”. Pe­ro los aná­li­sis han re­ve­la­do lo con­tra­rio: los pe­que­ños ma­mí­fe­ros mue­ren, so­bre to­do, en las fau­ces de sus de­pre­da­do­res. “Cuan­do se re­fu­gian un tiem­po pro­lon­ga­do ba­jo tie­rra, se­llan­do sus gua­ri­das, y ape­nas pro­du­cen olor por­que se han en­fria­do, tie­nen una pro­tec­ción ex­ce­len­te y unas pro­ba­bi­li­da­des de su­per­vi­vien­cia que ro­zan ca­si el 100%.”

Por tan­to, ade­más del aho­rro ener­gé­ti­co, Ruf con­si­de­ra que evi­tar a los de­pre­da­do­res es un mo­ti­vo esen­cial de la hi­ber­na­ción. Pa­ra él, el pa­rén­te­sis del in­vierno cons­ti­tu­ye una par­te in­te­gral de una es­tra­te­gia de vi­da que se ri­ge por el le­ma: si vi­ves tran­qui­lo, vi­ves más tiem­po. Y te ase­gu­ras de re­pro­du­cir­te tam­bién al año si­guien­te.

El pe­rio­do de hi­ber­na­ción del li­rón gris ( Glis glis) du­ra ocho me­ses.

Cap­tar a los mur­cié­la­gos fue una de las ta­reas más fá­ci­les pa­ra el fo­tó­gra­fo de ani­ma­les

In­go Arndt. Ade­más, tam­bién lo­gró re­tra­tar a los osos, sin lle­gar a mo­les­tar­los, en los es­pa­cios al ai­re li­bre don­de hi­ber­nan ba­jo los cui­da­dos del hombre.

Klaus Bach­mann es re­dac­tor de GEO.

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