Los científicos han demostrado, en ratones y ratas, que los pulsos de ultrasonido dirigidos al cerebro pueden reducir la temperatura corpo...
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| Los científicos han demostrado, en ratones y ratas, que los pulsos de ultrasonido dirigidos al cerebro pueden reducir la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y el consumo de oxígeno para inducir una especie de estado de hibernación. Laboratorio de ultrasonido Chen, Universidad de Washington en St. Louis |
Hay momentos en los que la hibernación sería útil, como la cirugía o los viajes espaciales, y cada vez estamos más cerca de poder hacerlo bajo demanda en humanos. Los científicos ahora han demostrado una forma de inducir un estado similar a la hibernación en ratones y ratas utilizando pulsos de ultrasonido no invasivos en el cerebro.
25 mayo 2023.- El letargo es un estado similar al sueño en el que los animales como los ratones y las aves pueden entrar para conservar energía, al reducir la temperatura corporal y el metabolismo. Se cree que es un mecanismo de supervivencia para cuando la comida escasea, lo que les permite simplemente dormitar en tiempos difíciles.
En 2020, los científicos identificaron un conjunto de neuronas en el hipotálamo que permite que los ratones entren en letargo y descubrieron que podían estimularlos usando señales luminosas o químicas para inducir la hibernación a pedido. Mejor aún, lo mismo funcionó en ratas, que naturalmente no entran en letargo, lo que sugiere que podría funcionar en otros mamíferos y tal vez incluso en humanos. Un estudio de seguimiento realizado en 2022 demostró cómo se podría usar la técnica para prevenir el daño tisular durante la cirugía cardíaca.
El problema es que activar las neuronas requería animales genéticamente modificados para responder a los desencadenantes, que incluían fibra óptica implantada. Ese no es el método más cómodo o práctico, por lo que para el nuevo estudio, los científicos de la Universidad de Washington desarrollaron una forma no invasiva de inducir el letargo.
El equipo investigador creó un emisor de ultrasonido lo suficientemente pequeño como para montarlo en las cabezas de los ratones a medida que avanzaban en su día. Esto podría disparar pulsos de ultrasonido de 10 segundos dirigidos al área preóptica del hipotálamo, lo que desencadenó instantáneamente síntomas de letargo en los animales.
Eso incluye una caída en la temperatura corporal de 3 a 3,5 °C (5,4 a 6,3 °F), así como una reducción de la frecuencia cardíaca y el consumo de oxígeno. Los animales se despertaron naturalmente después de unas horas.
En otro experimento, los investigadores conectaron el emisor de ultrasonido a un sistema automatizado que emitiría más pulsos cada vez que la temperatura corporal comenzara a aumentar nuevamente. A través de esto, pudieron mantener a los ratones en letargo durante 24 horas seguidas, sin daño visible en el cerebro y sin molestias aparentes para los animales.
El equipo repitió los experimentos con ratas y nuevamente descubrió que funcionaba de la misma manera, aunque con una caída menor en la temperatura corporal de 1 a 2 °C (1,8 a 3,6 °F). Esto agrega evidencia a la idea de que la respuesta metabólica todavía está presente en los mamíferos que no hibernan naturalmente, lo que sugiere que podría funcionar en humanos.
Por supuesto, todavía falta mucho para eso, pero tener una forma no invasiva de desencadenar el estado es un paso importante. Si pudiéramos hacerlo funcionar, el equipo sugiere que el letargo inducido por ultrasonido podría salvar vidas durante emergencias médicas o, eventualmente, ayudar a los futuros astronautas a hibernar en viajes espaciales largos.
La investigación fue publicada en la revista Nature Metabolism . El equipo describe el trabajo en el siguiente video.
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