Tardígrados: El secreto de la supervivencia extrema y su impacto en la medicina.

En el vasto y a menudo hostil planeta Tierra, existen criaturas que desafían los límites de la supervivencia. Seres diminutos, casi invisibles a simple vista, capaces de resistir condiciones que aniquilarían a la mayoría de las formas de vida. Hablamos de los tardígrados, también conocidos como osos de agua, invertebrados microscópicos que han conquistado cada rincón del planeta, desde las profundidades marinas hasta las cumbres más elevadas, e incluso el espacio exterior. Su increíble resistencia a la radiación, la deshidratación, las temperaturas extremas y el vacío los ha convertido en un objeto de fascinación para la comunidad científica. Un reciente estudio ha desvelado el secreto de su fortaleza: una proteína única llamada Dsup, que actúa como un escudo protector para su ADN, permitiéndoles entrar en un estado de animación suspendida y sobrevivir a lo inimaginable.

Los Tardígrados: Maestros de la Resistencia

Los tardígrados pertenecen al phylum Tardigrada, un grupo de invertebrados segmentados que se caracteriza por su pequeño tamaño, generalmente entre 0,1 y 1,5 milímetros. Se distribuyen por todo el mundo, desde los polos hasta el ecuador, habitando una amplia variedad de entornos, incluyendo musgos, líquenes, sedimentos marinos, agua dulce y suelos húmedos. Su nombre, "tardígrado", proviene del latín y significa "de paso lento", una referencia a su característica forma de caminar. Son animales microscópicos, pero su impacto en la comprensión de la vida extrema es monumental. Su capacidad para sobrevivir en condiciones que serían letales para la mayoría de los organismos ha despertado un gran interés científico.

La resistencia de los tardígrados no es un fenómeno nuevo. Se han documentado casos de tardígrados que han sobrevivido a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273°C), a temperaturas superiores al punto de ebullición del agua (150°C), a presiones 600 veces superiores a la atmosférica, a la radiación ionizante a niveles 1000 veces superiores a los letales para los humanos, y a la exposición al vacío del espacio exterior. Esta asombrosa capacidad de supervivencia se debe a una combinación de mecanismos fisiológicos y moleculares, entre los que destaca la proteína Dsup.

Dsup: El Escudo Protector del ADN

La proteína Dsup (Damage Suppressor protein) es una proteína única que se encuentra en los tardígrados. Su descubrimiento ha sido clave para comprender la resistencia de estos animales a las condiciones extremas. Dsup es rica en el aminoácido cisteína, que juega un papel fundamental en su función protectora. La cisteína es un aminoácido que contiene un grupo tiol (-SH), que puede formar enlaces disulfuro con otras moléculas de cisteína. Estos enlaces disulfuro estabilizan la estructura de la proteína y le confieren propiedades únicas.

Cuando los tardígrados se enfrentan a condiciones estresantes, como la radiación o la deshidratación, la proteína Dsup se activa y se une al ADN, formando un complejo protector. Este complejo protege el ADN del daño oxidativo causado por los radicales libres, moléculas inestables que pueden dañar las células. Dsup también reorganiza las moléculas de agua dentro de las células, creando una especie de "escudo" protector que ayuda a mantener la integridad celular. Además, Dsup facilita que los tardígrados entren en un estado de animación suspendida, conocido como criptobiosis.

Criptobiosis: El Estado de Animación Suspendida

La criptobiosis es un estado de metabolismo extremadamente ralentizado que permite a los tardígrados sobrevivir a condiciones ambientales adversas. Durante la criptobiosis, los tardígrados reducen su contenido de agua al 3% de su nivel normal, detienen su actividad metabólica y se encogen en una forma similar a un barril. En este estado, pueden resistir la deshidratación, la congelación, la radiación y el vacío durante años, incluso décadas.

Existen diferentes tipos de criptobiosis, dependiendo del factor estresante que la desencadena. La anidrobiósis se produce en respuesta a la deshidratación, la criobiosis a la congelación, la osmobiosis a la alta concentración de sales y la anoxibiosis a la falta de oxígeno. La proteína Dsup juega un papel crucial en la inducción y el mantenimiento de la criptobiosis, protegiendo el ADN y las proteínas del daño durante este estado de inactividad.

El Mecanismo de Acción de Dsup: Oxidación y Señalización

Los investigadores descubrieron que la proteína Dsup se activa mediante la oxidación de la cisteína, un componente esencial de la proteína. Cuando los tardígrados se exponen a condiciones extremas, se liberan radicales libres que oxidan la cisteína en Dsup. Esta oxidación provoca un cambio en la estructura de la proteína, lo que le permite unirse al ADN y formar el complejo protector. Además, la oxidación de la cisteína en Dsup envía una señal a las células para entrar en el estado latente de criptobiosis.

Para comprender mejor el funcionamiento de Dsup, los investigadores expusieron a los tardígrados a temperaturas extremas, altos niveles de agua oxigenada, sal y azúcar. Observaron que la oxidación de la cisteína en Dsup era esencial para la supervivencia de los tardígrados en estas condiciones. También demostraron que la expresión de Dsup en células humanas podía proteger el ADN del daño oxidativo.

Implicaciones Médicas: Protegiendo Nuestras Células

El descubrimiento de la proteína Dsup tiene importantes implicaciones médicas. La capacidad de Dsup para proteger el ADN del daño oxidativo podría conducir al desarrollo de nuevas estrategias para salvaguardar las células del daño y, potencialmente, revolucionar el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Estas enfermedades se caracterizan por la acumulación de daño oxidativo en las células cerebrales, lo que provoca la muerte neuronal y el deterioro cognitivo.

La proteína Dsup podría utilizarse para desarrollar fármacos que protejan el ADN de las células cerebrales del daño oxidativo, retrasando la progresión de estas enfermedades. También se podría utilizar para proteger los órganos durante la cirugía o el trasplante, reduciendo el riesgo de daño isquémico. Además, Dsup podría tener aplicaciones en la radioterapia, protegiendo las células sanas del daño causado por la radiación.

Evolución y Vida Extraterrestre: Pistas de Otros Planetas

La extraordinaria adaptabilidad de los tardígrados también arroja luz sobre la evolución de la vida en la Tierra y sus posibles extensiones a otros planetas. La capacidad de estos animales para sobrevivir en condiciones extremas sugiere que la vida podría existir en entornos que antes se consideraban inhabitables. Esto abre la puerta a la posibilidad de encontrar vida en otros planetas, como Marte o Europa, una luna de Júpiter, que presentan condiciones ambientales extremas.

El estudio de los tardígrados podría proporcionar valiosas pistas sobre los mecanismos que permiten a la vida sobrevivir en condiciones extremas, lo que podría ayudar a los científicos a buscar vida en otros planetas. Además, la proteína Dsup podría utilizarse para desarrollar tecnologías que permitan proteger a los astronautas del daño causado por la radiación y otras condiciones extremas durante los viajes espaciales.

Fuente: https://www.huffingtonpost.es//life/animal-inmortal-espana-planeta-osos-rp.html