Por qué dormir como un oso podría salvarle la vida, según científicos

Un equipo de cardiólogos emprendió una innovadora investigación sobre los mecanismos de hibernación de los osos pardos con el objetivo de aplicar dichos hallazgos en el tratamiento de enfermedades humanas

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Estudio pionero de Ole Frøbert explora el secreto de la hibernación en osos para aplicaciones médicas en humanos. (Imagen Ilustrativa Infobae)
Estudio pionero de Ole Frøbert explora el secreto de la hibernación en osos para aplicaciones médicas en humanos. (Imagen Ilustrativa Infobae)

Ole Frøbert, cardiólogo, se acercó a su siguiente paciente, girando suavemente los tubos llenos de sangre y colocando las muestras en una bolsa de plástico. Pero extraer la sangre había sido más difícil de lo que Frøbert estaba acostumbrado, dada la grasa, el pelaje y las gélidas temperaturas.

“No es fácil pinchar una vena de oso”, dijo.

Frøbert, un médico que trabaja en el Hospital Universitario de Örebro, Suecia y en la Universidad de Aarhus en Dinamarca, se había adentrado en la región sueca de los osos con motos de nieve y raquetas de nieve, ansioso por responder a la pregunta: ¿Cómo sobreviven exactamente los osos a su larga siesta invernal sin morir?

Coágulos sanguíneos, úlceras de decúbito, pérdida ósea, deterioro muscular... hay toda una serie de dolencias que los osos y otros animales hibernantes parecen evitar durante su letargo. Por eso, médicos y veterinarios de todo el mundo investigan la capacidad de los hibernadores para conciliar el sueño profundo y utilizan esos conocimientos para desarrollar fármacos con los que tratar problemas cardiovasculares y otras dolencias de las personas.

Proteínas como la HSP47 en osos podrían ser la clave para mejorar la medicina cardiovascular humana. (Ole Frøbert/The Washington Post)
Proteínas como la HSP47 en osos podrían ser la clave para mejorar la medicina cardiovascular humana. (Ole Frøbert/The Washington Post)

El trabajo de Frøbert para entender el misterio de la sangre de oso es sólo el último de una serie de investigaciones sobre osos y otros animales que hibernan. Incluso las agencias espaciales y los ejércitos están invirtiendo dinero en la investigación de la hibernación con la esperanza de aprovechar los descubrimientos para ayudar a los astronautas a soportar los rigores de los viajes espaciales y tratar a los soldados heridos.

“Realmente se puede aprender mucho de la naturaleza”, afirma Manuela Thienel, cardióloga de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich que trabajó con Frøbert y dirigió un estudio reciente sobre osos hibernantes. “Mucho más de lo que pensamos”.

Con tantos ensayos de fármacos y otros estudios médicos centrados en probar tratamientos en ratas y ratones de laboratorio, el trabajo forma parte de un movimiento que mira hacia animales no estudiados tradicionalmente para recabar información sobre las extrañas formas en que funcionan sus cuerpos, con la esperanza de desarrollar nuevos medicamentos para el ser humano.

“Estaba un poco harto de la forma tradicional de hacer investigación médica”, explica Frøbert, que parte de una enfermedad y experimenta con ratones y ratas para encontrar un tratamiento. “Con el oso es al revés”, añade. El oso pardo hibernante es “un animal que no contrae enfermedades, pero debería hacerlo”, dijo. “Es una biblioteca viviente de soluciones biológicas”.

Ole Frøbert y su grupo de investigación, recogen sangre de osos en Suecia para desentrañar los misterios de su hibernación. (Ole Frøbert/The Washington Post)
Ole Frøbert y su grupo de investigación, recogen sangre de osos en Suecia para desentrañar los misterios de su hibernación. (Ole Frøbert/The Washington Post)

Teníamos algo entre manos

Los osos pardos se toman muy en serio lo de dormir. Después de engordar en otoño, pueden hibernar hasta ocho meses. Pero por muy cansada que esté una persona, si intentara dormir tanto tiempo, se pondría fea: Los músculos se atrofiarían. Los huesos se debilitarían. La piel se cubriría de llagas.

La hibernación, de hecho, no es realmente una forma de “sueño” tal y como lo experimenta la gente. Es algo mucho más extremo: un profundo estado de conservación de la energía, en el que el ritmo cardíaco de un oso pardo desciende por debajo de los 10 latidos por minuto. Como cardiólogo, a Frøbert le interesaba la sangre. Para los humanos, el sólo hecho de emprender un vuelo transatlántico aumenta el riesgo de coágulos sanguíneos. Pero cuando los osos salen de sus madrigueras tras una siesta de meses, están ágiles y sin coágulos.

Para averiguar por qué, Thienel y él colaboraron con investigadores suecos. El equipo persiguió a 13 osos en helicóptero durante el verano y acechó sus guaridas durante el invierno para recoger su sangre. En una ocasión, un oso que se había lanzado al agua se despertó brevemente mientras un especialista en capturas lo sacaba de un arroyo.

Ritmos cardíacos ultra bajos y resistencia a la radiación en animales hibernantes fascinan a científicos. (Ole Frøbert/The Washington Post)
Ritmos cardíacos ultra bajos y resistencia a la radiación en animales hibernantes fascinan a científicos. (Ole Frøbert/The Washington Post)

Como las células sanguíneas se deterioran rápidamente fuera del organismo, tuvieron que llevar centrifugadoras y otros equipos de laboratorio desde Alemania hasta una casa rural de Suecia para realizar los análisis. “Si trabajas con sangre y plaquetas, tienes que ser muy rápido”, afirma Tobias Petzold, otro cardiólogo del proyecto.

El trabajo dio sus frutos con el descubrimiento de que ciertas proteínas -en particular, una llamada HSP47- aparecían con mucha menor abundancia en la sangre de oso en invierno que en verano, según un artículo publicado a principios de este año en la revista Science.

Esta proteína, que aparece en la superficie de las plaquetas, ayuda a que las células sanguíneas se adhieran entre sí. Cuando se forman coágulos sanguíneos tras un corte, detienen la hemorragia y ayudan al cuerpo a curarse. Pero cuando la sangre se coagula dentro de las venas y no se disuelve de forma natural, los coágulos pueden ser mortales.

Para ver si la proteína tenía el mismo efecto en humanos, el equipo recurrió a personas con lesiones medulares. Esos pacientes, como los osos que hibernan, no tienen muchos coágulos, lo que sugiere que sus cuerpos han encontrado una forma de disminuir la presencia de la proteína tras la lesión.

Científicos investigan la resistencia de los osos a enfermedades durante la hibernación con el fin de mejorar la medicina cardiovascular. (Archivo)
Científicos investigan la resistencia de los osos a enfermedades durante la hibernación con el fin de mejorar la medicina cardiovascular. (Archivo)

El equipo descubrió que esos pacientes tienen mucha menos HSP47 que las personas no lesionadas. Lo mismo ocurrió con los cerdos encerrados y los participantes en estudios de reposo en cama. “Teníamos algo entre manos”, afirma Frøbert.

Sueño profundo

Otros animales llevan la hibernación a extremos aún mayores que los osos. Cada otoño, la ardilla de tierra de 13 líneas se entierra en la tierra, se enrosca en una pequeña bola de pelusa y se queda dormida. Pero a diferencia de los osos pardos, la temperatura corporal de estos roedores, que viven en las Grandes Llanuras, cae en picada hasta justo por encima del punto de congelación durante la hibernación. Se sacuden el sueño cada una o dos semanas y vuelven a enfriarse.

Esto llevó a Ashley Zehnder, veterinaria y científica, a preguntarse: ¿Qué hace la ardilla para reparar su cuerpo una y otra vez después de casi morir congelada? Ella y sus colegas de Fauna Bio, empresa de la que es cofundadora, analizaron muestras de tejido cardiaco tomadas en distintos momentos de la hibernación. El equipo descubrió genes activados en las células de las ardillas para proteger y reparar el corazón cuando vuelven a entrar en calor.

Fauna Bio está probando un compuesto destinado a imitar esa respuesta en humanos como posible fármaco para ayudar a mejorar la función cardiaca tras sufrir daños, con el objetivo de iniciar pronto ensayos clínicos. “Cada vez hay más personas que se plantean cómo utilizar los datos de todo tipo de especies para mejorar la salud humana”, afirma Zehnder.

Los estudios en osos y otros hibernantes podrían ofrecer soluciones biológicas a problemas de salud humana según Ole Frøbert. (Archivo)
Los estudios en osos y otros hibernantes podrían ofrecer soluciones biológicas a problemas de salud humana según Ole Frøbert. (Archivo)

Fáciles de comprar en las fábricas de cría y de mantener en cautividad, las ratas y los ratones se convirtieron en un estándar industrial para la investigación médica, y un estudio tras otro se basaban en los mismos animales.

Pero la disminución del coste de la secuenciación de genomas, unida a un mayor intercambio de datos, ha propiciado un auge de la búsqueda más allá de los llamados organismos modelo, como la rata de laboratorio y otros animales estudiados a menudo en la ciencia. A principios de este año, por ejemplo, más de 100 científicos construyeron y analizaron los genomas de 240 mamíferos en un esfuerzo por comprender las enfermedades humanas.

Sin embargo, la presión para seguir con los roedores de laboratorio de la vieja escuela es alta. “No puedo decirle cuántas veces los que estudiamos la hibernación hemos recibido críticas que decían: ‘Bueno, ¿no se puede hacer esto en un modelo de ratón?”, afirma Hannah Carey, profesora emérita de la Universidad de Wisconsin en Madison que también estudia la hibernación de las ardillas de tierra.

Un gran problema es que los roedores de laboratorio suelen ser consanguíneos, añade. “¿Hasta qué punto se van a parecer a una situación salvaje?”. En otro artículo publicado en Science el año pasado, Carey y sus colegas descubrieron que los microbios intestinales de las ardillas reciclan las sustancias químicas de desecho y las convierten en aminoácidos que los animales utilizan para mantener los músculos.

El interés de la NASA en la hibernación abre nuevas fronteras para la permanencia humana en el espacio. (Archivo)
El interés de la NASA en la hibernación abre nuevas fronteras para la permanencia humana en el espacio. (Archivo)

El descubrimiento abre la posibilidad de que los suplementos probióticos ayuden no sólo a los ancianos y desnutridos con desgaste muscular, sino también a los astronautas a mantenerse fuertes en gravedad cero.

La NASA y otras agencias espaciales han financiado investigaciones sobre la hibernación con la esperanza de poner a los viajeros espaciales en un estado similar a la hibernación para misiones largas y soportar la radiación cósmica. Aunque nadie sabe muy bien por qué, los hibernadores son resistentes a la radiación. “Es un momento apasionante para la biología de la hibernación”, afirma Carey. “Gente de fuera del mundo tradicional de la hibernación está deseando entrar y colaborar”.

‘Proyectos locos’

Al principio, a Frøbert le costó conseguir financiación para el trabajo sobre el oso pardo, dado el “conservadurismo incorporado en la comunidad de investigación médica”. Pero al final, su equipo trabajó tanto con la NASA como con el Centro Aeroespacial Alemán.

Ahora su grupo de investigación busca una sustancia química para desarrollar un nuevo medicamento anticoagulante con menos efectos secundarios adversos que los fármacos existentes. Según los científicos, aún faltan entre cinco y diez años para conseguir un nuevo medicamento. “Necesitamos espacio para estos proyectos locos”, afirma Frøbert.

(c) 2023, The Washington Post