Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China informó recientemente sobre la primera hipotermia confiable aplicada en primates no humanos causada por la activación de un grupo de neuronas hipotalámicas.
En dicho estudio, dirigido por el Dr. Wang Hong y el Dr. Dai Ji, los expertos aclararon que los primates (excepto los lémures), como animales de sangre caliente, no hibernan de forma natural ni experimentan letargo.
Sin embargo, los científicos pudieron inducir este estado en el macaco cangrejero (‘Macaca fascicularis’) mediante la manipulación neuronal dirigida del área preóptica (POA, por sus siglas en inglés). El avance representa “un hito en el largo camino hacia la hibernación artificial en humanos”, se puede leer en el comunicado difundido por la academia científica china del estudio publicado en The Innovation.
La hibernación artificial en monos podría utilizarse en el futuro para vuelos espaciales, sugieren los autores del estudio.
Los investigadores detallaron que para el estudio exploraron la termorregulación en el primate no humano mediante la combinación de manipulación quimiogenética, escaneo de resonancia magnética funcional (IRMf), análisis de comportamiento y monitoreo de un conjunto completo de parámetros fisiológicos y bioquímicos.
“Para investigar la red de todo el cerebro como consecuencia de la activación del área preóptica (POA), realizamos escaneos de IRMf e identificamos múltiples regiones involucradas en la termorregulación y la interocepción”, dijo el Dr. Dai, uno de los autores del estudio. “Éste es el primer estudio de resonancia magnética que investiga las conexiones funcionales de todo el cerebro reveladas por la activación quimiogenética”.
Posteriormente, narra el equipo de académicos, se dirigieron selectivamente a las neuronas excitatorias en el POA del hipotálamo en el cerebro del mono al infectar localmente las neuronas con virus que codifican DREADD impulsados por el promotor CAMKII. “DREADD” se refiere a los receptores de diseño activados exclusivamente por drogas de diseño. Descubrieron que la activación del subconjunto de neuronas POA por el agonista afín DREADD N-óxido de clozapina (CNO) desencadenó de manera confiable la hipotermia en monos anestesiados y despiertos.
En lo que se refiere a los experimentos anestesiados, sorprendentemente, la actividad neuronal inducida por CNO indujo una disminución en la temperatura corporal central, antagonizando el calentamiento externo.
Lo anterior, demuestra que las neuronas excitatorias conservadas evolutivamente en el POA también se conservan funcionalmente y desempeñan un papel crítico en la termorregulación en el cerebro de los primates, detallaron los expertos.
Los investigadores examinaron las respuestas autonómicas y conductuales a la hipotermia inducida en el modelo de mono. A diferencia de los ratones, que normalmente disminuyen la actividad y la frecuencia cardíaca, los monos defienden su temperatura corporal aumentando la frecuencia cardíaca, estremeciendo los músculos esqueléticos y aumentando la locomoción.
Por último, aclara el equipo investigador, que los datos arrojados en el experimento, apuntan a la idea de que el mecanismo de termorregulación de los primates es más complejo que el de los ratones. Los tipos de células anatómicamente conservados pueden divergir en sus conexiones y funciones.
“Este trabajo proporciona la primera demostración exitosa de hipotermia en un primate basada en la manipulación neuronal dirigida”, dijo el Dr. Wang. “Con la creciente pasión por los vuelos espaciales tripulados, este modelo de mono hipotérmico es un hito en el largo camino hacia la hibernación artificial”.
