NeoFronteras

Sobre la resistencia de los tardígrados

Área: Biología — viernes, 23 de septiembre de 2016

Una proteína que protege el ADN es una de las causas por la que los tardígrados son capaces de soportar ambientes extremos.

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Los tardígrados, u osos de agua, son unos animalitos acuáticos de ocho patas que han aparecido en diversas ocasiones en NeoFronteras.

Entre las habilidades de estos invertebrados está la de poder sobrevivir a la completa deshidratación. Pero, ya vimos en su día que son además capaces de sobrevivir a las duras condiciones espaciales de vacío, temperatura y radiación.

Ahora, un artículo recientemente publicado apunta a que una posible explicación a sus sorprendentes cualidades. Han encontrado que este ser sintetiza una proteína que le protege frente a los rayos-X. Además, los investigadores implicados en el estudio fueron capaces de transferir el gen que la codifica a células humanas y estas obtuvieron una mayor resistencia a la radiación.

Según Takekazu Kunieda (Universidda de Tokio) la tolerancia a la radiación de este animal no es más que un efecto colateral de la adaptación a las condiciones severas de deshidratación. La deshidratación severa puede dañar el ADN de una forma similar a como lo hace la radiación, así que este animal tuvo que evolucionar para resistir esos daños, por lo que consiguió el extra no buscado de poder resistir mejor la radiación.

Kunieda y sus colaboradores secuenciaron el genoma de una de las especies (Ramazzottius varieornatus) del filo de los tardígrados. Esta especie es particularmente tolerante al estrés de ese tipo.

Para poder estudiar el genoma mejor, insertaron secuencias de este genoma en células de cultivo humanas y así saber qué genes eran los responsables de su resistencia. Una vez cultivadas y estudiadas estas células, pudieron determinar parte de las propiedades de resistencia de este invertebrado.

Algunas de estas células humanas cultivadas fueron capaces de reducir los daños producidos por los rayos-X en un 40 por ciento. Además, descubrieron que la proteína denominada Dsup conseguía conservar el ADN del animal y evitar su rotura bajo el efecto de la desecación e irradiación con rayos-X. Es de suponer que el uso en este experimento de rayos-X como fuente de radiación de deba a su facilidad de uso y control, pero los resultados son extrapolables a otros tipos de radiación ionizante.

La protección y reparación del ADN nuclear de la célula es un fundamental para la vida, pues sin este aspecto la célula moría mucho antes. Siempre están presentes este tipo de mecanismos, pero sólo operan hasta lo que la evolución ha permitido. Además, a veces se producen fallos que desencadenan enfermedades como el cáncer. También se ha relacionado la reducción de esta reparación del ADN con el proceso de envejecimiento.

Los tardígrados viven en las gotitas de agua que recubren los musgos. Cuando los musgos se secan también lo hacen los mismos tardígrados. Para poder sobrevivir a distintos grados de desecación estos animales tuvieron que evolucionar. Otros animales no tienen ese estilo de vida y no necesitaron evolucionar en ese sentido. Obviamente, los tardígrados no viven en el espacio exterior, así que sus capacidades no evolucionaron para resistir ese ambiente.

El año pasado se publicó un estudio respecto a este tema en el que se achacaba la resistencia de los tardígrados a genes tomados prestados por transferencia horizontal de otras especies. Este nuevo estudio parece contradecir esto, pues la resistencia se debería a una proteína en concreto que es propia de estos animales.

Obviamente este resultado es sólo el principio, pues los tardígrados son capaces de resistir distintos tipos de condiciones extremas, así que es posible que la evolución les haya dotado de diferentes modos protección. Modos que podrán ser investigados en el futuro.

Quizás lo más interesante sea que este estudio abre la posibilidad de que se pueda inducir en células humanas resistencia a esta fuente de estrés. De este modo, se podría proteger mejor el cuerpo de los enfermos que reciben tratamientos de radioterapia.

También se puede especular que se use este tipo de protección en trabajadores de centrales nucleares o en astronautas que tengan que viajar hasta Marte, fuera de la protección de la magnetosfera terrestre. Incluso de podrían modificar plantas que incorporen esta proteína para que así puedan cultivarse en lugares como Marte y que así se puedan servir de alimento a los astronautas que vivan allí por un tiempo.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5057

Fuentes y referencias:
Artículo original
Tardígrados y transferencia horizontal.
Supervivencia de tardígrados a condiciones espaciales.
Foto: Eye of Science/Science Source.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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11 Comentarios

  1. apalankator:

    Elon Musk ha desvelado su plan para colonizar Marte a corto plazo, va a necesitar proteínas de estas a punta pala.
    Saludos.

  2. Tomás:

    Creo, apalank.ator, que va a necesitar de todo, pero me parece que tiene razón en varias cosas: en que la humanidad en la Tierra está en amenazas serias de todo orden y plazo: inmediato, a medio y largo, sea cual sea el lapso que quieras dar a las dos últimas. Ello conlleva colonizar Marte casi por obligación dado que la suerte nos lo ha colocado relativamente cerca y que, bajo mi inexperto punto de vista, quizá sea posible terraformarlo. ¿Sería posible, me pregunto, conseguir que una atmósfera fuese incapaz de escapar al espacio, o alguna especie de “confinador” que lo impidiese?.
    Creo que una de sus mayores preocupaciones es el posible fin de la única conciencia sofisticada que conocemos, la nuestra.
    A mí me parece una persona extraordinaria en un montón de facetas.

  3. apalankator:

    Amigo Tomás, yo creo que este hombre quiere comprar la inmortalidad en el sentido en que su nombre se recuerde igual que el de Colón, Magallanes, Gagarin, Armstrong y tantos otros, y lo veo muy loable.
    Con el uso de esta proteína se podría en vez de terraformar Marte, amatizar organismos terrestres para adaptarlos a las radiaciones presentes. Me parece imposible que Marte pueda retener una atmósfera de ninguna manera, pero se podrían hacer invernaderos presurizados para cultivar alimentos al estilo de “the martian” y donde podrían vivir personas y animales domésticos dopados con esta proteína para resistir las radiaciones.
    Un saludo.

  4. Tomás:

    A mí me parece una especie de Edison y es un admirable emprendedor.

  5. apalankator:

    Ojalá todos los multimillonarios del mundo utilizaran su dinero para realizar obras filantrópicas como éste, a lo más que llegan la mayoría es a destinar una mínima parte de su fortuna a regalar unos míseros peces (nunca cañas de pescar) a algunos pobres con el objetivo de calmar su mala conciencia.
    Yo pienso igualmente que este hombre es extraordinario.

  6. NeoFronteras:

    El plan de Elon Musk para colonizar Marte es poco creíble y, sobre todo, no parece indicar quién va a pagar esa fiesta: desarrollo de los cohetes, tecnologías asociadas, infraestructuras aquí y allá, pago de los lanzamientos…
    Tampoco dice cómo evitar que los humanos no adquieran cáncer durante el viaje debido a la radiación. Debe ser interesante llegar a Marte con cáncer, pero sin médicos, sin cirujanos, sin tratamientos, etc.

    Por otra parte, Marte es un sitio hostil a cualquier clase de vida e incapaz de retener un atmósfera porque es muy pequeño y su gravedad es muy débil. Las fotos que recibimos de los rovers marcianos nos recuerdan a algún paraje de Arizona, pero nada más lejos de ello. Es un sitio horrible y la gente no se da cuenta porque recrean una fantasía en sus cabezas. Vivir allí sería una pesadilla, un infierno comparado con la Tierra en el que sólo se puede llevar una vida miserable. No hay montañas llenas de árboles, ni mares de color azul, si selvas esmeraldas…

    Hawking y otros están haciendo un flaco favor a la humanidad con la idea de colonizar Marte. Parece que podemos ir colonizando planetas y luego destruirlos hasta hacerlos inhabitables como si nada, como hacemos ahora con la Tierra. El recambio no es Marte. Además es un falso dilema. Si ocurre algo gordo e imposible sólo unos pocos podría huir a Marte, pero la factura la pagaríamos entre todos.

  7. Tomás:

    Me vas a perdonar, querido Neo, porque no estoy de acuerdo con tu pesimismo marciano. No se trata de que, ante la inminencia de una desgracia global, puedan salvarse unos pocos. Se trataría de comenzar ahora aunque no haya peligro que nos amenace. Y si hubiera que pagar para salvar a unos pocos, siempre que fuesen escogidos por sus virtudes y no por su dinero, estoy entre los que desearían pagar.
    Pero comencemos por el principio: no me parece imposible una protección, bien de la nave, bien de los trajes, o de ambos, para vencer la radiación. Tampoco que haya personal médico de todo tipo, pues gentes ilusionadas las encuentras con facilidad en las universidades y fuera de ellas.
    Está claro que tienes toda la razón para asegurar que Marte es un paraje más hostil ahora que cualquier lugar de la Tierra; no sé si el Polo Sur le es comparable. Pero tenemos dos soluciones: cúpulas en las que podría crearse un ambiente similar al terrestre o grandes oquedades -o ambas cosas a la vez- con una red de pasos superficiales y subterráneos.
    Soy menos pesimista en la habitabilidad de Marte que en la permanencia de una humanidad siempre creciente en la Tierra. Claro que si nos pusiéramos de acuerdo… pero ¿es eso posible? Que la humanidad no tiene solución aquí se ve por doquier: ya estamos pensando en comer saltamontes cuando hace cuatro días, como quien dice, escogíamos mamuts por ser la presa más rentable esfuerzo-comida.
    En fin, que es posible que tengas razón, pero también que no la tengas, y la tecnología augura más la posibilidad del viaje y estancia permanente, por muy difícil que sea. Creo que con muchísimos menos habitantes, quizá menos que de un millón, sea posible algún acuerdo de vivir sin discriminaciones, ni fronteras, ni tan importantes diferencias como las que se dan entre un indigente y el que vive en la planta más lujosa de un gran edificio de ambiente superacondicionado. Y no porque cambie la condición humana, sino porque, visto lo sucedido aquí, se lo piensen dos veces antes de repetir la historia.

    Además te olvidas de que, siendo su órbita mucho mayor, si la vida media aquí es de unos ochenta años, allí será como si fuesen 160, más o menos. ¡Qué ilusión!

    Abrazos.

  8. apalankator:

    Pienso yo que a Marte irían primero trabajadores para un tiempo limitado, que se ocuparían de ir preparando los hábitats que posteriormente ocuparían los colonos.
    Se puede calcular el tiempo de exposición de estos pioneros para que tengan menos riesgos que cualquier trabajador del amianto o minero del carbón del siglo XX, o de un mercenario de un pais desarrollado en el XXI por ejemplo, hay que comprender que toda exploración tiene sus peligros, y seguro que no faltarán voluntarios.
    Saludos.

  9. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    No se trata de no explorar, pues los humanos somos seres con curiosidad. Así que la exploración es inevitable, incluso de Marte.

    La colonización en vistas de preservar la humanidad frente a una catástrofe es lo absurdo. Si la amenaza es natural, como volcanes o meteoritos, en ambos casos la Tierra seguiría siendo mejor que Marte después del evento. Además podríamos remediar o evitar el desastre gastando menos recursos que en la colonización de Marte.

    Si las causas son humanas entonces todos merecemos desaparecer. Si la raza humana no es capaz de aprender a vivir consigo misma entonces debe morir. Sí que hay unos pocos malos y mucha gente “buena”, pero pocos de estos últimos se libran del pecado de omisión, de la inacción, de la apatía, del egoísmo, de la estulticia… Así que todos son/somos culpables en alguna medida y todos deben desaparecer.

    Además, no podemos usar la colonia marciana como excusa para poder destruir impunemente la Tierra (el único Edén posible en todo el Cosmos para nosotros), pues tenemos ya un recambio (falso).

    En cuanto a la Historia, está claro por lo hechos que estamos condenados a repetirla.

  10. Miguel Ángel:

    Voluntarios, ahora y siempre, amigo “apalank,ator”. Aunque a mí no me deja de asombrar que alguien se apunte para morir en Marte por mucho paso a la Historia que eso suponga.
    Por cierto que cuando has mencionado a Magallanes me has recordado que aquellos tampoco parecían querer ser conscientes del riesgo: en la expedición de Magallanes/Elcano partieron 234 y murieron 216 durante el trayecto de las formas más variadas posibles: escorbuto, hambre, infecciones, asesinados.
    En su siguiente viaje, Elcano vuelve a embarcarse en otra vuelta el mundo y, como no cabía esperar otra cosa, la diña durante el mismo.

    Según los optimistas de la terraformación de Marte, todo parece sencillo: ¿no hay oxígeno?, pues se genera a partir de rocas marcianas, como si instalar una planta química en Marte fuese moco de pavo. Es más sensato gastarnos el dinero en arreglar primero el punto de partida porque lo de Marte sería muy caro. Pero pienso que si fuésemos 2.000 millones de personas y no tuviésemos a la Tierra contra las cuerdas, empezaría a ser más planteable algún proyecto de ese tipo, quizá no en Marte, incluso en algún exoplaneta cercano en el que podría bastar con llevar microorganismo para que sean ellos los que hagan la terraformación.

  11. Tomás:

    Naturalmente a tu 8, amigo “apalank.ator”.

    Totalmente de acuerdo, maestro Neo, con tu 2º párrafo del 9. Bastaría con una parte de lo que se gasta en armamento y guerras. Tengo la impresión de que, si nos ocupamos lo necesario, no solo en identificar meteoritos y sus trayectorias peligrosas -algún NEO-, sino en tener preparados los medios para desviarlos -en mi opinión rápida, hacia el Sol- no son un problema insalvable. Pero dominar alguno de esos supervolcanes -Yelowstone, por ejemplo-, como no sea a base de tiempo, extrayendo cuanta energía sea posible para hacer más resistente la parte superior, lo cual tampoco evitaría gran cosa, ya que está alimentado por debajo y desconocemos casi todo al respecto, no lo veo posible. Creo que ni aunque le pusiésemos el Everest encima, lograríamos contener su tremenda fuerza. Toda la vida en la Tierra está amenazada y, sobre todo los animales de mayor tamaño, como el hombre. No hay, creo, forma de controlar tal evento.
    En cuanto a tu tercer párrafo, te encuentro, como juez, excesivamente radical. La estupidez no es un crimen ni en el peor de los casos. Ser reo de una sentencia tuya habría de ser terrible. ¡Menos mal que no has elegido esa dedicación!
    En cuanto al cuarto, no pretendo que Marte sea un recambio, sino, en todo caso, una reserva para, dada una hecatombe, como una guerra nuclear, por ejemplo, tras una espera prudente y aprendida la lección, no se cometieran los mismos errores.
    Pero tu último párrafo es muy posible, desgraciadamente.

    Querido Miguel: De acuerdo en todo salvo en lo del exoplaneta. Si lo tenemos crudo para ir a Marte, ¿qué será a algún lugar a AL de distancia?

    Un gran abrazo para los tres.

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