Por qué este mamífero se come su propio cerebro y por qué podría importarte

Revelar el secreto de la musaraña para encoger su propio tejido cognitivo en invierno, solo para volver a crecer en primavera, puede ayudar a los médicos a tratar enfermedades neurodegenerativas en humanos.

(Video: ilustración del Washington Post; iStock)

Comentario

Este artículo es parte de Animalia, una columna que explora el extraño y fascinante mundo de los animales y las formas en que los apreciamos, ponemos en peligro y dependemos de ellos.

La musaraña corrió por la arena, moviendo su diminuto y aterciopelado cuerpo a derecha, izquierda, derecha, izquierda.

En solo unos segundos encontró el premio escondido en la caja de arena: una sabrosa mezcla de lombrices de tierra, gusanos de la harina y otras carnes.

Para resolver rápidamente el rompecabezas en el laboratorio de Dina Dechmann, la musaraña no solo necesitaba saber dónde estaba escondida su comida. Algo más asombroso sucedió en su cabeza. Tenía que regenerar su propio cerebro.

“Es un animal loco”, dijo Dechmann, ecologista conductual del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal en Alemania. “Podemos aprender mucho de las musarañas”.

Para prepararse para las profundidades del invierno cuando la comida escasea, muchos animales reducen la velocidad, duermen durante el frío o migran a lugares más cálidos.

No la musaraña común. Para sobrevivir los meses más fríos, el animal se come su propio cerebro, reduciendo el órgano hasta en una cuarta parte, solo para regenerar gran parte de la materia cerebral en la primavera.

Investigadores del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal en Radolfzell, Alemania, usaron laberintos hechos de Legos para probar la cognición de las musarañas. (Video: Instituto Max Planck de Comportamiento Animal)

El proceso de encoger y expandir el cerebro y otros órganos con las estaciones, denominado fenómeno de Dehnel, permite que los animales reduzcan el tejido que consume calorías cuando bajan las temperaturas. Los investigadores han descubierto el encogimiento estacional en los cráneos de otros mamíferos pequeños de alto metabolismo, incluidas las comadrejas y, más recientemente, los topos.

El increíble cerebro encogido de la musaraña es más que una simple curiosidad biológica. Comprender cómo estos animales pueden restaurar su capacidad cerebral puede ayudar a los médicos a tratar el Alzheimer, la esclerosis múltiple y otras enfermedades neurodegenerativas en humanos.

“Al principio, no podía entenderlo del todo”, dijo John Dirk Nieland, profesor asociado de ciencias y tecnología de la salud que ahora está investigando medicamentos diseñados para imitar la química que altera el cerebro de las musarañas en humanos.

“Es realmente sorprendente la forma en que reaccionan y la forma en que responden”, agregó.

Una musaraña que no puede ser domesticada

Durante décadas, pocos científicos comprendieron las implicaciones del descubrimiento de August Dehnel en 1949.

Nacido en Varsovia, Dehnel dedicó los primeros años de su carrera al estudio de los huevos de aves antes de que la invasión nazi de Polonia interrumpiera su trabajo sobre los castores y otros mamíferos de Europa.

El joven zoólogo sirvió en el ejército polaco, aunque permaneció dedicado a su trabajo académico durante la guerra. Capturado por los alemanes, dio conferencias de biología en un campo de prisioneros de guerra.

De vuelta en el laboratorio después de la guerra, notó que los cráneos de musarañas recolectados en el bosque de Białowieza en la frontera entre Polonia y Bielorrusia se contraían y expandían con las estaciones.

El mamífero de alto metabolismo persigue insectos, arañas, babosas y gusanos aparentemente sin parar para sobrevivir. Desde las tierras altas de Escocia hasta la tundra siberiana, chirría en tonos más allá del oído humano, escuchando las reverberaciones para navegar bajo tierra.

A diferencia de los ciervos o los osos, las musarañas son demasiado pequeñas para migrar y demasiado hiperactivas para hibernar cuando llega el invierno. Viven rápido y mueren jóvenes, con un promedio de vida de poco más de un año. “Su metabolismo no está configurado para ralentizarse así”, dijo Dechmann.

Eso hace que las criaturas nerviosas sean terriblemente difíciles de estudiar en cautiverio.

La musaraña común es uno de los pocos mamíferos con una mordedura venenosa y emite un olor desagradable que puede disuadir a los gatos y otros depredadores. Para aclimatar a las musarañas a las estaciones, el equipo mantiene sus jaulas al aire libre.

El mismo Dehnel luchó por enjaular y criar musarañas, aunque finalmente lo logró. Y su metabolismo es tan alto que a Dechmann y sus colegas les resulta difícil sedarlos para las exploraciones.

“No podemos hacer que se duerman”, dijo. “Parece casi como si un estado de nocaut no estuviera incorporado porque no pueden darse el lujo de perder el conocimiento porque simplemente se morirán de hambre”.

“Son pequeños bastardos”, agregó.

Más grande no siempre es mejor

La estrategia poco ortodoxa de las musarañas de reducir su poder mental puede ayudarlas a ahorrar energía durante el invierno, pero tiene un costo.

En una serie de experimentos que involucraron encontrar comida en una caja de arena, las musarañas de cerebro más grande en el verano superaron a sus contrapartes de cerebro más pequeño en el invierno, encontró el equipo de Dechmann.

“Es un compromiso”, dijo. “Haces tu cerebro más pequeño, ahorras energía, pero te vuelves, no quiero decir estúpido, pero te vuelves menos bueno para resolver ciertas tareas de aprendizaje”.

Pero es lo que sucede a continuación lo que es notable: en la primavera, sus cerebros vuelven a crecer y su capacidad para resolver acertijos de laboratorio también parece regresar. El equipo ahora está probando la habilidad de la musaraña para navegar por un laberinto hecho con piezas de LEGO.

“La belleza de la musaraña es que, sí, encogen el cerebro, pero lo que vemos también es que en la primavera pueden empezar a desarrollar el cerebro”, dijo Nieland, quien también cofundó una empresa de biotecnología llamada 2N Pharma.

La noción de que, para algunos animales, un cerebro más pequeño es mejor es una idea difícil de aceptar para muchas personas, dijo Dechmann. Ella y sus colegas recibieron mensajes de odio después de publicar un estudio que mostraba que algunos murciélagos desarrollaron cerebros más pequeños para volar más rápido. Su artículo se tituló “Más grande no siempre es mejor”.

“La gente en ese momento no quería creer que el cerebro se haría más pequeño”, dijo. “Tenemos un cerebro grande y eso significa que somos más inteligentes”.

Averiguar cómo exactamente las musarañas logran esto es el siguiente paso. Dechmann y Nieland, junto con Liliana M. Dávalos, bióloga evolutiva de la Universidad de Stony Brook en Nueva York, recibieron una subvención del Human Frontier Science Program, una organización francesa sin fines de lucro, para financiar su investigación sobre las musarañas.

Por un lado, el cerebro de la musaraña no vuelve a crecer uniformemente. El hipocampo se expande de nuevo a la normalidad, por ejemplo, mientras que la neocorteza no lo hace. Ambas partes del cerebro ayudan con la memoria.

Y es la materia blanca rica en lípidos esparcida por todo el cerebro la que parece estar desapareciendo, lo que sugiere que el cuerpo del pequeño mamífero puede estar consumiendo partes de su propio cerebro para pasar el invierno.

El deterioro de la materia blanca, que ayuda a transmitir información al cerebro, es un síntoma de la esclerosis múltiple y otras enfermedades neurodegenerativas.

Los investigadores ahora están buscando las proteínas u otros desencadenantes responsables del encogimiento y el nuevo crecimiento en las cabezas de las musarañas. “Estamos lejos de obtener resultados aplicados”, advirtió Dechmann, aunque la compañía de Nieland está trabajando en un medicamento en este momento.

Si se encuentran esas sustancias químicas, dijo Nieland, “tal vez podríamos usar estas vías también para tratar enfermedades cerebrales”.

Para Dávalos, encontrar una habilidad tan asombrosa en un animal justo debajo de las narices de los jardineros europeos es notable en sí mismo. El descubrimiento sugiere que hay mucho más que encontrar en las selvas tropicales del Amazonas, el Congo y otros lugares.

“¿Cuántos siglos ha estado la gente estudiando la fauna europea?” ella dijo. “¿Y cuántos miles y miles de científicos han estado buscando y no han visto esto?”.

“Piensa en todas las cosas asombrosas que están escondidas porque nunca las hemos buscado”.

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