Notícies

6 de març - Informació general

Primer estudi genètic sobre la hibernació de primats en el seu entorn natural

Es tracta dels lèmurs nans que només es troben a Madagascar i que són els únics primats que tenen la capacitat d'hibernar.

El grup de recerca en Genòmica Evolutiva de l'IMIM, liderat per la investigadora Mar Albà, acaba de publicar un article a la revista Molecular Ecology amb els resultats d'un estudi que ha identificat quins gens participen (canvien la seva expressió) a l'estat d'hibernació dels lèmurs nans d'orelles peludes, que pertany a l’únic grup de primats que té la capacitat d'hibernar. És precisament a la seva cua on aquests petits mamífers emmagatzemen els greixos que els permetran sobreviure els mesos d'escassetat i que utilitzaran com a combustible durant la hibernació. La hibernació és una resposta a la falta de recursos que normalment associem a l'hivern, però que es pot donar en altres condicions d'escassetat com en zones desèrtiques o com per exemple, durant l'època seca a Madagascar.

"Els gens que participen en la hibernació són presents a gairebé tots els mamífers, inclosos nosaltres els humans. És una qüestió de quan i com s'expressen el que fa possible el fenomen de la hibernació. En tractar-se d'un primat, els gens del lèmur són relativament semblants a la versió humana, o sigui que és doblement interessant estudiar aquesta espècie" explica José Luis Villanueva-Cañas, investigador del grup de recerca en Genòmica Evolutiva de l'IMIM.

 

Què implica la hibernació i com actua

La hibernació es pot concebre com una sèrie de mòduls de gens que treballen en grup. Hi ha un mòdul que fa possible sobreviure a base de greixos en comptes de carbohidrats, un altre que permet que els músculs no s'atrofiïn durant aquests mesos i fins i tot un grup de gens encarregats de "reviure" l'individu i fer-lo tornar a un estat normal.

L'estudi de la hibernació pot tenir importants aplicacions en medicina, per exemple es podria utilitzar la hipotèrmia controlada en operacions quirúrgiques, o per tractar d'entendre com regenerar connexions neuronals perdudes, un procés natural en els animals hibernants després de cada cicle d'hibernació. Mirant encara una mica més enllà, la hibernació induïda podria fer possible els viatges espacials de llarga durada, sense quasi necessitat d'ingerir aliments.

Madagascar és un lloc únic al món, especialment per la seva gran biodiversitat. En tractar-se d'una illa relativament poc accessible, les espècies que hi habiten són úniques. La investigadora Sheena Faherty del Duke Lemur Center i co-autora principal de l'estudi, va realitzar 3 expedicions a l'illa durant l'any 2013 en diferents èpoques de l'any per a obtenir mostres del teixit adipós de la cua d'aquests animals i monitorar les seves constants vitals. Un cop obtingudes les mostres, es van seqüenciar a la Universitat de Duke i posteriorment es van rebre les dades a l'Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques (IMIM) on es va centralitzar la seva anàlisi.

 

Els lèmurs nans són una espècie poc estudiada i encara no tenen el genoma seqüenciat

El primer pas dels investigadors va ser reconstruir el transcriptoma, que són les seqüències de tots els gens que s'expressen en alguna de les cèl·lules estudiades. Les peces que tenien eren milions de petits trossos d'aquestes seqüències. "Era com si volguéssim reconstruir una còpia del nostre llibre preferit a partir de milions de paraules o frases curtes provinents de centenars de còpies del mateix llibre tallades en trossets. Aquesta és una tasca difícil i requereix de potents ordinadors, que busquen les frases que se superposen fins a reconstruir el llibre sencer. Un cop aconseguit això, vam ser capaços d'identificar uns centenars de gens que canvien la seva expressió en el teixit adipós durant la hibernació i analitzar-los amb més detall" explica Mar Albà, investigadora ICREA i coordinadora del grup de recerca en Genòmica Evolutiva de l'IMIM.

Els lèmurs de cua gruixuda hibernen fent un forat sota terra, a recer dels depredadors. Quan estan hibernant semblen éssers inerts, freds al tacte i immòbils. El seu cor batega un grapat de vegades per minut i el temps entre respiracions pot arribar als 20 minuts. Amb els ulls clucs, els seus punys diminuts al costat dels seus rostres i la seva gran cua envoltant curosament el seu cap. Algunes de les històries, acompanyades d'espectaculars fotografies, poden ser consultades al blog que Sheena Faherty va escriure (en anglès) durant les seves expedicions per aquest projecte: https://musingsofajunglequeen.wordpress.com

"Aquest tipus d'estudis donen visibilitat a espècies úniques com a aquesta i serveixen per posar de manifest que cal preservar la nostra biodiversitat. Mentre seguim somiant amb naus espacials i viatges interestel·lars, cal no oblidar que tot comença amb un petit lèmur enterrat a les jungles de Madagascar" conclou José Luis Villanueva-Cañas.

Article de referència

Faherty SL*, Villanueva-Cañas JL*, Blanco MB, Albà MM, Yoder AD. Transcriptomics in the wild: hibernation physiology in free-ranging dwarf lemurs. Mol Ecol 2018.