Un hámster dorado puede ejecutar una transformación que resultaría mortal para un ser humano. Cuando comienza a hibernar, deja de comer, reduce drásticamente su metabolismo y permite que su temperatura corporal caiga desde aproximadamente 37 °C hasta solo 5 °C. No está sufriendo una hipotermia accidental. Su organismo activa un programa coordinado que reduce el consumo energético durante varios días y después lo devuelve a la normalidad.
La gran pregunta era dónde comenzaba esa orden. Investigadores del Instituto Whitehead y el MIT creen haber encontrado una pieza esencial: una pequeña población de neuronas del área preóptica anterior del hipotálamo. Lo sorprendente no es únicamente que estas células controlen la entrada en hibernación. Los ratones, que no son hibernadores estacionales, poseen neuronas muy parecidas y también se enfrían cuando son activadas.
La diferencia entre hibernar y no hacerlo podría encontrarse menos en la existencia del circuito que en la capacidad del cerebro para utilizarlo.
Para encontrar el circuito tuvieron que fabricar un invierno
Los investigadores mantuvieron a 394 hámsters bajo jornadas artificialmente cortas: ocho horas de luz y 16 de oscuridad. Después de ocho semanas, redujeron la temperatura de los recintos desde 22 °C hasta aproximadamente 5 °C. Cerca del 69% entró en torpor profundo. Su temperatura descendió hasta una media de 5,5 °C y cada episodio duró alrededor de 60 horas. Durante ese tiempo permanecieron acurrucados, casi inmóviles y sin comer ni beber.
El equipo comparó posteriormente 32 regiones cerebrales buscando FOS, una proteína que actúa como rastro de actividad neuronal reciente. Una de las señales más claras apareció en el área preóptica anterior, una región implicada en el control del sueño, la temperatura y el gasto energético. Aproximadamente el 14% de las células de una zona concreta estaba activo durante el torpor profundo. En los animales que no hibernaban, la proporción permanecía por debajo del 1%. Eso señalaba el lugar, pero no demostraba que las neuronas iniciaran el proceso. Para comprobarlo había que intervenirlas.
Silenciar las neuronas bloqueó el torpor; activarlas enfrió el cuerpo
El análisis de más de 26.000 núcleos celulares condujo hasta unas neuronas excitadoras asociadas al gen Samd3. Los científicos diseñaron un virus que les permitió acceder selectivamente a ellas y controlarlas mediante quimiogenética. Cuando inhibieron estas células en 12 hámsters que ya habían comenzado su temporada de hibernación, siete no volvieron a entrar en torpor profundo durante los seis días de tratamiento. El intervalo medio entre episodios pasó de unas 64 horas a casi 115.
Al activarlas ocurrió lo contrario. Los animales se acurrucaron, redujeron su actividad y mantuvieron una temperatura mínima media de 13,9 °C durante un estado prolongado de aproximadamente 57 horas.
No fue una hibernación completa: los animales que entraban espontáneamente en torpor alcanzaban temperaturas mucho más bajas. Eso indica que las neuronas Samd3 son un nodo crucial, pero no un interruptor capaz de dirigir por sí solo toda la transformación metabólica.
Los resultados pueden consultarse en bioRxiv y todavía no han superado una revisión formal por pares.
Los ratones conservan la pieza; los humanos son otra historia
Al comparar los atlas celulares de hámsters y ratones, el equipo no encontró una clase neuronal exclusiva de los hibernadores. Cuando activó la población equivalente en ratones expuestos al frío, su temperatura también cayó, aunque de manera mucho menos pronunciada.
El laboratorio de Siniša Hrvatin investiga precisamente cómo distintos mamíferos inician y sobreviven a estos estados. La hipótesis es que el torpor podría ser una capacidad ancestral, posteriormente ampliada, limitada o silenciada según cada especie.
Esto no demuestra que los humanos posean un botón dormido esperando ser pulsado. Enfriar el cuerpo sería solo una parte del problema: también habría que proteger el cerebro, los órganos, la coagulación, los músculos y el sistema inmunitario.
La humanidad sigue lejos de las cápsulas de hibernación para viajar a Marte. Pero el trabajo cambia la pregunta de fondo. Quizá no haya que averiguar cómo algunos mamíferos inventaron la hibernación, sino cómo el resto perdió la capacidad de activarla.
