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6 de marzo - Información general

Primer estudio genético sobre la hibernación de primates en su entorno natural

Se trata de los lémures enanos que sólo se encuentran en Madagascar y que son los únicos primates que tienen la capacidad de hibernar.

El grupo de investigación en Genómica Evolutiva del IMIM, liderado por la investigadora Mar Albà, acaba de publicar un artículo en la revista Molecular Ecology con los resultados de un estudio que ha identificado qué genes participan (cambian su expresión) en el estado de hibernación de los lémures enanos de orejas peludas, que pertenece al único grupo de primates que tiene la capacidad de hibernar. Es precisamente en su cola donde estos pequeños mamíferos almacenan las grasas que les permitirán sobrevivir los meses de escasez y que utilizarán como combustible durante la hibernación. La hibernación es una respuesta a la falta de recursos que normalmente asociamos en invierno, pero que se puede dar en otras condiciones de escasez como en zonas desérticas o como por ejemplo, durante la época seca en Madagascar.

"Los genes que participan en la hibernación están presentes en casi todos los mamíferos, incluidos nosotros los humanos. Es una cuestión de cuándo y cómo se expresan lo que hace posible el fenómeno de la hibernación. Al tratarse de un primate, los genes del lémur son relativamente similares a la versión humana, o sea que es doblemente interesante estudiar esta especie" explica José Luis Villanueva-Cañas, investigador del grupo de investigación en Genómica Evolutiva del IMIM.

Qué implica la hibernación y cómo actúa

La hibernación puede concebirse como una serie de módulos de genes que trabajan en grupo. Hay un módulo que hace posible sobrevivir a base de grasas en vez de carbohidratos, otro que permite que los músculos no se atrofien durante estos meses e incluso un grupo de genes encargados de "revivir" el individuo y hacerlo el volver a un estado normal.

El estudio de la hibernación puede tener importantes aplicaciones en medicina, por ejemplo se podría utilizar la hipotermia controlada en operaciones quirúrgicas, o para tratar de entender cómo regenerar conexiones neuronales perdidas, un proceso natural en los animales hibernantes después de cada ciclo de hibernación. Mirando un poco más allá, la hibernación inducida podría hacer posible los viajes espaciales de larga duración, sin casi necesidad de ingerir alimentos.

Madagascar es un lugar único en el mundo, especialmente por su gran biodiversidad. Al tratarse de una isla relativamente poco accesible, las especies que habitan son únicas. La investigadora Sheena Faherty del Duke Lemur Center y co-autora principal del estudio, realizó 3 expediciones a la isla durante el año 2013 en diferentes épocas del año para obtener muestras del tejido adiposo de la cola de estos animales y monitorear sus constantes vitales. Una vez obtenidas las muestras, se secuenciaron en la Universidad de Duke y posteriormente se recibieron los datos en el Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) donde se centralizó su análisis.

Los lémures enanos son una especie poco estudiada y aún no tienen el genoma secuenciado.

El primer paso de los investigadores fue reconstruir el transcriptoma, que son las secuencias de todos los genes que se expresan en alguna de las células estudiadas. Las piezas que tenían eran millones de pequeños trozos de estas secuencias. "Era como si quisiéramos reconstruir una copia de nuestro libro favorito a partir de millones de palabras o frases cortas provenientes de cientos de copias del mismo libro cortadas en trocitos. Esta es una tarea difícil y requiere de potentes ordenadores, que buscan las frases que se superponen hasta reconstruir el libro entero. Una vez conseguido esto, fuimos capaces de identificar unos cientos de genes que cambian su expresión en el tejido adiposo durante la hibernación y analizarlos con más detalle" explica Mar Albà, investigadora ICREA y coordinadora del grupo de investigación en Genómica Evolutiva del IMIM.

Los lémures de cola gruesa hibernan haciendo un agujero bajo tierra, a salvo de los depredadores. Cuando están hibernando parecen seres inertes, fríos al tacto e inmóviles. Su corazón late un puñado de veces por minuto y el tiempo entre respiraciones puede llegar a los 20 minutos. Con los ojos cerrados, sus puños diminutos junto a sus rostros y su gran cola rodeando cuidadosamente su cabeza. Algunas de las historias, acompañadas de espectaculares fotografías, pueden ser consultadas en el blog que Sheena Faherty escribió (en inglés) durante sus expediciones para este proyecto: https://musingsofajunglequeen.wordpress.com

"Este tipo de estudios dan visibilidad a especies únicas como esta y sirven para poner de manifiesto que hay que preservar nuestra biodiversidad. Mientras seguimos soñando con naves espaciales y viajes interestelares, no hay que olvidar que todo comienza con un pequeño lémur enterrado en las junglas de Madagascar" concluye José Luis Villanueva-Cañas.

Artículo de referencia

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.