EN AUSENCIA DE AGUA >¿CÓMO EVITAN EL COLAPSO DE SUS CÉLULAS?
de los mecanismos que estas criaturas emplean para sobrevivir a la radiación. En el primer estudio, publicado en enero en la revista ‘eLife’, investigadores del Museo Nacional de Historia Natural de Francia dirigidos por Anne de Cian y Jean-Paul Concordet, vieron que los rayos gamma fragmentan el ADN de los tardígrados, pero que estos sobreviven. Los investigadores compararon los patrones de expresión génica de tres especies de tardígrados expuestas a la radiación, H. exemplaris, Acutuncus antarcticus y Paramacrobiotus fairbanksi (esta última no tiene Dsup), y detectaron que, entre los genes que más fuertemente se activan en respuesta a la radiación se encuentran muchos implicados que retengan un poco de humedad a su alrededor para poder respirar mediante el intercambio de gases a través de toda su superficie corporal, ya que no poseen órganos respiratorios.
Los tardígrados son ovíparos. Cuando nacen, son un poco más grandes que un grano de polen (0,005 mm) y los adultos de las especies de mayor tamaño pueden alcanzar 1,2 mm de largo, pero en general la mayoría no supera el medio milímetro. Su cuerpo rechoncho, con forma de barril, está formado por una cabeza y cuatro segmentos (tres en el cuerpo y uno caudal), cada uno con un par de patas que terminan en entre cuatro y ocho garras. Se trata de organismos eutélicos, es decir que los individuos de una misma especie tienen exactamente el mismo número de células cuando alcanzan la madurez, y poseen un sistema nervioso formado por un cerebro dorsal conectado a un cordón nervioso ventral con un ganglio en cada segmento del que salen fibras nerviosas hacia las patas. Los tardígrados se alimentan de células de algas y plantas que agujerean con los estiletos que tienen en su boca tubular, pero también los hay carnívoros, e incluso algunos se alimentan de otros tardígrados de menor tamaño. En función de la especie, pueden vivir entre tres meses y dos años, sin contar los períodos que pasan en estado de latencia.
Su tamaño microscópico hace que sea difícil identificarlos en el registro fósil. Y aunque han encontrado tardígrados de hace 90 millones de años atrapados en ámbar del período Cretácico, se cree que este grupo de animales se originó mucho antes, hace unos 500 millones de años, en el Cámbrico, a partir de un ancestro lobópodo de mayor tamaño.
ASOMBROSOS La resistencia de los tardígrados a condiciones extremas es asombrosa. De hecho, se cree que han sobrevivido a las cinco extinciones masivas que han tenido lugar en los últimos 540 millones de años. Fue Spallanzani quien descubrió que eran resistentes a la desecación. En situaciones adversas, como la falta de agua o cambios bruscos de temperatura y salinidad, los tardígrados reducen su contenido de agua hasta el 1% y su metabolismo hasta el 0,01% del normal, y entran en un estado de latencia, denominado tun, en el que pueden sobrevivir varios años, incluso una década.
Aunque se suponía que la resistencia a la desecación podía deberse al azúcar trehalosa, como ocurre en otros organismos, como la levadura, los tardígrados no fabrican este disacárido en cantidad suficiente para hacerle frente. Por el contrario se descubrió que, tanto en condiciones normales como en respuesta a la deshidratación, sintetizan gran cantidad de proteínas intrínsecamente desestructuradas, un tipo de proteínas sin una estructura tridimensional predeterminada que pueden adoptar distintas configuraciones para adaptarse a condiciones ambientales cambiantes. Algunas de ellas son específicas de los tardígrados y se cree que mantienen la integridad de las membranas celulares, evitando que se produzcan daños estructurales cuando se rehidratan, y también forman una matriz vítrea que protegería el contenido de las células.
En el estado de tun los tardígrados también pueden soportar presiones extremadamente bajas (el vacío) y muy altas, seis veces la presión en la fosa de las Marianas. Y sobrevivir tanto a temperaturas extremadamente bajas (cercanas al cero absoluto –273 ºC durante unos minutos, –200 ºC durante días y –20 ºC durante varios decenios), como algunas especies, también a temperaturas muy altas, de 150 ºC, durante algunos minutos. en la reparación del ADN. También descubrieron un nuevo gen específico de los tardígrados que han denominado TRD1 y que codifica una proteína que se une al ADN formando grandes agregados, que sugieren que actuaría preservando la estructura de los cromosomas hasta que el ADN es reparado.
En el otro estudio, publicado en abril en ‘Current Biology’, Courtney Clark-Hachtel y sus colaboradores de la Universidad de Carolina del Norte confirmaron que los tardígrados de la especie H. exemplaris sufren daños en el ADN tras ser irradiados, pero estos son reparados. Los científicos detectaron que la irradiación produce una rápida activación de muchos genes de reparación del ADN y que su nivel de activación es muy alto. Según los investigadores, la elevada expresión de estos genes sería suficiente para proteger a los tardígrados de la radiación.
Muchas especies de animales emplean este tipo de genes para reparar daños en el ADN. En los humanos, por ejemplo, cada día se producen decenas de roturas en las cadenas de ADN que habitualmente son reparadas. Pero lo sorprendente en los tardígrados es el elevado nivel de activación de estos mecanismos y, por ello, su estudio es relevante porque podría proporcionar pistas para tratar enfermedades como algunos tipos de cáncer producidos por daños en el ADN.