La ardilla terrestre y el hámster sirio, dos roedores que hibernan en invierno, no sienten frío de la misma manera que los no hibernadores, como las ratas o los ratones. Los investigadores de Yale descubrieron que los roedores hibernantes desarrollaron neuronas sensibles al frío concapacidad disminuida para detectar temperaturas por debajo de los 20 grados centígrados. Esta adaptación potencialmente permite que la temperatura de su cuerpo baje durante largos períodos de tiempo sin hacer que se sientan estresados por estas condiciones, lo que desencadena su sueño estacional. El trabajo aparece el 19 de diciembre en la revista Informes de celda .
"Si estos animales se sintieran fríos, no podrían hibernar porque su sistema sensorial le diría al resto del cuerpo que primero necesitan calentarse", dice la autora principal Elena Gracheva, fisióloga y neurocientífica de YaleUniversidad: "No podrían sobrevivir como especie".
El laboratorio Gracheva, en colaboración con el grupo de Sviatoslav Bagriantsev, que juntos componen los laboratorios de fisiología sensorial en Yale, descubrieron que las ardillas terrestres y los hámsters sirios desarrollaron adaptaciones similares de supresión del frío de forma independiente. Mientras que todos los roedores tienen receptores en sus neuronas somatosensoriales que percibenfrío, los receptores en estos dos animales en hibernación tardan mucho más en activarse en comparación con los de los animales que no hibernan.
Para comparar la biología de los animales que hibernan y los que no, los investigadores realizaron pruebas en ardillas terrestres, hámsters y ratones. Pusieron a los roedores en dos placas con temperatura controlada: una placa caliente 30 grados Celsiusy otra placa más fría que cambió la temperatura de 20 a 0 grados centígrados. Los roedores podían moverse entre las dos placas. Los investigadores observaron que los ratones siempre prefirieron la placa caliente. Las ardillas de tierra y los hámsters, por otro lado, no mostraronpreferencia significativa por la placa caliente, a menos que la placa fría se acerque a 5 grados centígrados.
Gracheva y Bagriantsev conectaron este comportamiento a un canal iónico en las neuronas de estos roedores, llamado TRPM8. La activación de TRPM8 conduce a la sensación de frío. En ardillas terrestres y hámsters, TRPM8 es menos sensible al frío que TRPM8 en ratones.En ratones, hubo un aumento en la actividad cuando la temperatura disminuyó de 30 a 10 grados centígrados, pero en las ardillas de tierra y los hámsteres, no hubo cambios incluso a temperaturas inferiores a 20 grados centígrados. Los investigadores analizaron las diferencias en la secuencia de aminoácidos.de las moléculas TRPM8 y la ardilla de ingeniería inversa TRPM8 para que se vuelva sensible al frío nuevamente.
Esta resistencia a sentir frío ocurre no solo cuando las ardillas de tierra y los hámsteres están hibernando sino también mientras están activos. Por ejemplo, las ardillas de tierra con 13 líneas llamadas sus 13 rayas marrones y blancas pueden sobrevivir a la exposición a temperaturas de2 grados Celsius por hasta 6-9 meses. Las ardillas de tierra, que están relacionadas con las ardillas, son nativas de Wisconsin.
Otras especies, como las aves, pueden migrar para cambiar su entorno cuando hace demasiado frío. Los mamíferos más pequeños, por otro lado, no pueden viajar largas distancias. En lugar de cambiar su entorno, deben adaptarse y cambiar sus cuerpos ".la adaptación es el ejemplo perfecto de cómo el entorno puede dar forma a las propiedades del sistema sensorial ", dice Gracheva.
En el futuro, el laboratorio Gracheva y sus colegas están estudiando cómo se comportan estos animales a temperaturas aún más bajas. El siguiente paso para su equipo es estudiar roedores a temperaturas inferiores a 10 grados Celsius. También quieren ampliar su estudio de la base molecular del fríosensibilidad ". Este proceso es muy complejo y TRPM8 es solo una parte del mecanismo", dice Gracheva.
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