Las mole-ratas son impermeables a muchos tipos de dolo

La insensibilidad al dolor permite que las ratas topo de alto nivel vivan junto a las hormigas venenosas Natal.

La insensibilidad al dolor permite que las ratas topo de alto nivel vivan junto a las hormigas venenosas Natal.
Imagen: Dewald Kleynhans, Universidad de Pretoria

Una nueva investigación muestra que varias especies de ratas topo africanas han desarrollado una capacidad extraordinaria para evitar ciertos tipos de dolor, incluidas las molestias provocadas por el ácido, los chiles y la mostaza picante. Estas ideas podrían eventualmente llevar a terapias avanzadas para aliviar el dolor en los humanos.

No son las cosas más bonitas del planeta, pero las ratas topo son incuestionablemente frescas.

La icónica rata topo desnuda, con su capacidad para resistir elcánceryla privación de oxígenoy aparentemente lamuerte misma, tiende a atraer gran parte de la atención de la investigación, pero hay muchas otras especies de ratas topo con mucho que ofrecer. Una nuevainvestigaciónpublicada hoy en Science muestra que varias ratas topo africanas han adquirido una insensibilidad a ciertos tipos de dolor. Las dotaciones genéticas permiten que estos roedores subterráneos prosperen en moradas de otro modo habitables, como madrigueras que se arrastran con hormigas venenosas.

El nuevo estudio, dirigido por Karlien Debus y Ole Eigenbrod del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en Alemania, es un seguimiento del trabajo realizado en ratas topo desnudas en 2008. Elestudio anterior, dirigido por Thomas Park de la Universidad de Illinois en Chicago, mostró que las ratas topo desnudas eran sorprendentemente impermeables al dolor inducido por el ácido y la capsaicina, la última de las cuales le da calor a los chiles.

El nuevo estudio, que también involucró a Park, probó la insensibilidad al dolor en varias otras especies de roedores, incluidas nueve especies de ratas topo africanas y el ratón común. Querían explorar los factores moleculares responsables de la insensibilidad al dolor, con la esperanza de que tales ideas pudieran conducir al desarrollo de analgésicos altamente efectivos para las personas.

Una rata topo de alto nivel.

Una rata topo de alto nivel.
Imagen: Alison Barker, MDC

Para el estudio, los investigadores administraron tres sustancias que típicamente causan sensaciones de ardor en humanos y otros animales. Es importante destacar que estas sustancias no se eligieron de manera arbitraria, son el tipo de cosas con las que las ratas topo tienen que enfrentarse de manera regular. Específicamente, las ratas topo se expusieron a ácido clorhídrico diluido (un análogo del veneno de hormigas), la capsaicina (un ingrediente que se encuentra a menudo en los alimentos de la rata topo) y el isotiocianato de alilo AITC (un irritante que se encuentra en las raíces, otro favorito de la rata topo) Eso le da a wasabi y mostaza caliente su ponche). En un correo electrónico a Gizmodo, Debus describió estas sustancias como naturales y sin propiedades tóxicas a largo plazo, y agregó que los experimentos fueron aprobados por comisiones éticas en Alemania, Sudáfrica y Chicago.

Durante la evaluación conductual del dolor, se inyectaron pequeñas cantidades de estas sustancias en las patas de los animales. Los roedores mostraron malestar a un compuesto al lamer o levantar sus patas, un proceso que generalmente duraba unos cinco minutos. Los animales que eran impermeables al dolor se conducían como de costumbre, como caminar y mostrar excavaciones normales y comportamientos exploratorios.

Un total de tres especies no relacionadas de rata topo, la rata topo del cabo, la rata topo desnuda y la rata de la raíz del este de África, eliminaron el ácido como si no fuera nada. Dos especies, la rata topo natal y la rata topo desnuda, mostraron una insensibilidad a la capsaicina. La rata topo de alto nivel pudo evitar los efectos desagradables de la AITC, destacando una adaptación genética única a la sustancia.

“Lo más probable es que los animales hayan adquirido este rasgo notable para adaptarse a vivir en un ambiente determinado”, le dijo Debus a Gizmodo. “El caso de la rata topo de alto nivel que comparte sus madrigueras con las hormigas que producen una sustancia normalmente dolorosa es un maravilloso ejemplo de cómo el entorno da forma a la evolución a largo plazo”.

Específicamente, se observó que la rata topo de alto nivel coexistía con las nocivas hormigas de cola caída Natal, un descubrimiento realizado por Daniel Hart, un estudiante de doctorado de la Universidad de Pretoria y coautor del nuevo estudio.

“Sin el conocimiento de los zoólogos sudafricanos, este documento no sería el mismo”, dijo Debus. “Esto es lo que me encanta del papel, cómo se unen la biología molecular, la evolución y la zoología”.

De hecho, el nuevo estudio también involucró una biología molecular muy importante y reveladora. La tecnología de secuenciación genética, junto con un análisis del tejido del cerebro y la médula espinal extraídos de las muestras, permitió a los investigadores identificar los genes y las vías moleculares responsables de estas habilidades heroicas.

“Este estudio proporciona información interesante sobre la biología del dolor, al identificar que las ratas topo de alto nivel no muestran una respuesta dolorosa a la AITC, la sustancia química que le da a pisan el wasabi y la mostaza”, dijo el neurofarmacólogo Ewan St. John Smith, del Departamento de Farmacología. Universidad de Cambridge escribió en un correo electrónico a Gizmodo. “Esto se debe al aumento de la actividad de una molécula particular llamada NALCN en sus nervios que detectan el dolor. Los investigadores utilizaron numerosas técnicas para atacar sus hipótesis desde diferentes direcciones, y siempre alcanzaron el mismo punto final: el aumento de la actividad de NALCN subraya la insensibilidad de la rata topo de alto nivel a AITC ”, dijo Smith, quien no participó en el nuevo estudio.

Los investigadores utilizaron fármacos para bloquear la NALCN en las ratas topo de alto nivel, lo que a su vez restauró la sensibilidad al dolor a la AITC y, por extensión lógica, al veneno de la hormiga cola de Natal. Esto “muestra el potencial para el uso de medicamentos para modular la actividad de la NALCN para tratar el dolor en los seres humanos”, dijo Smith. Esto es bueno, agregó, porque los médicos necesitan más armas en su arsenal para tratar el dolor en diferentes personas.

“[T] su estudio demuestra el poder de estudiar las diferencias que ocurren naturalmente en la sensibilidad al dolor”, dijo. “¡Para que los científicos puedan manejar en pocos años lo que la evolución ha producido a lo largo de milenios es quizás un desafío injusto!”

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