La musaraña común puede achicar y restaurar su cerebro cada invierno

En pleno invierno, cuando la mayoría de los pequeños mamíferos aumentan su metabolismo para soportar el frío, la musaraña común, el topo europeo y diferentes especies del género Mustela adoptan un mecanismo inusual: pueden reducir el tamaño de su cerebro, cráneo y otros órganos hasta en un 30%. Esta extraordinaria adaptación, conocida como fenómeno de Dehnel o plasticidad cerebral estacional, permite ahorrar energía durante los meses más duros.

Un estudio internacional, con papel relevante de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), ha desvelado por primera vez las bases genéticas, moleculares y evolutivas de este fenómeno, lo que allana el camino para nuevas líneas de investigación sobre plasticidad fisiológica en mamíferos y su potencial impacto en biomedicina.

El fenómeno de Dehnel representa una de las formas más notables de ajuste fisiológico conocidas en animales. Según la Universidad Autónoma de Barcelona, la musaraña común (Sorex araneus) disminuye significativamente el volumen de su cerebro y órganos internos en invierno para luego recuperarlos en primavera. Esta reducción reversible no implica la pérdida significativa de neuronas, a diferencia de lo que sucede en muchas otras especies sometidas a condiciones extremas.

De acuerdo con el estudio publicado en Molecular Biology and Evolution, animales como el topo europeo y diversas comadrejas europeas también presentan plasticidad cerebral estacional, siempre asociada a un metabolismo elevado. Durante el invierno, el proceso implica una reducción tanto del cerebro como del cráneo y otros órganos, sincronizada con el descenso de temperatura y la escasez de alimento.

Avances en la genómica han permitido identificar los mecanismos que le permiten a la musaraña encoger y restituir el cerebro sin los daños característicos de la neurodegeneración. El consorcio internacional, que incluye a la UAB y Stony Brook University, descifró el genoma de un ejemplar femenino de musaraña común de Radolfzell, Alemania, y realizó un seguimiento temporal de la expresión genética en diferentes regiones cerebrales.

Según dicha publicación, se identificaron genes claves relacionados con la homeostasis energética, la barrera hematoencefálica y la neurogénesis. En especial, los genes VEGFA y SPHK2 se asocian respectivamente a la vascularización cerebral y al control de la muerte neuronal, ambos bajo señales de selección positiva y con expresión aumentada en los periodos críticos. Además, se señala el papel de la vía Notch y el factor SOX9 en los procesos de neurogénesis, fundamentales para reemplazar células cerebrales sin provocar déficit neuronal. Este sistema permite que la musaraña ajuste el tamaño del cerebro de forma reversible, evitando las secuelas típicas de la atrofia neurológica.

Los autores del artículo subrayan que la vía de reparación del ADN vinculada a la anemia de Fanconi (mediante genes como FANCI, FAAP100 y PALB2) es otro pilar adaptativo relevante, lo que sugiere un lazo directo entre la plasticidad fisiológica y la estabilidad genética a largo plazo.

El fenómeno de Dehnel es una rareza evolutiva entre mamíferos. Como destaca la UAB, aunque existen paralelismos en la reducción estacional de órganos en especies de mediano tamaño y elevado metabolismo —como el topo europeo o las comadrejas—, la musaraña común exhibe una plasticidad cerebral sin equivalentes conocidos. El trabajo en Molecular Biology and Evolution añade que, aunque algunos genes bajo selección positiva se han hallado también en mustélidos y en la musaraña pigmea (Suncus etruscus), la convergencia genética es limitada y refuerza la singularidad adaptativa del proceso en Sorex araneus.

El análisis genético detectó selección positiva en genes asociados a la neurogénesis como PCDHA6, pero estos paralelismos no son generalizados. También se halló una fuerte relación entre la plasticidad cerebral, la arquitectura de la cromatina y la existencia de reordenamientos cromosómicos locales, considerados motores de innovación fenotípica y evolución rápida.

La capacidad de algunos mamíferos de reducir y restaurar su cerebro de forma reversible y sin pérdidas funcionales representa un modelo natural único para el estudio de la plasticidad tisular. Según la profesora Aurora Ruiz-Herrera, investigadora de la UAB, “el papel de los genes relacionados con la homeostasis energética y la barrera hematoencefálica apunta a posibles biomarcadores y dianas terapéuticas para enfermedades neurodegenerativas, siempre con la necesaria cautela a la hora de extrapolar a humanos”.

El estudio coincide en la importancia de marcar límites al trasladar estas conclusiones a la medicina, pero resalta el potencial de comprender cómo se regula la neurogénesis y la protección frente a la pérdida neuronal.

Las próximas líneas de investigación buscarán determinar hasta qué punto estos mecanismos moleculares pueden guiar el tratamiento de trastornos metabólicos, enfermedades neurológicas y estrategias innovadoras para preservar la función cerebral en condiciones extremas. Entre los grandes retos abiertos figuran la exploración de aplicaciones biomédicas de esta plasticidad cerebral, su relación con la longevidad y los mecanismos de adaptación celular.

Descifrar cómo se ajusta y reorganiza la energía cerebral y los tejidos a nivel molecular ofrece una oportunidad privilegiada para afrontar los desafíos biomédicos inspirados en la evolución de los mamíferos.