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Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en San Luis (Estados Unidos) ha desarrollado un método por ultrasonidos que induce de forma segura y no invasiva un estado similar a la hibernación en ratones y ratas. Este método podría ser utilizado en viajes espaciales de larga distancia o en la medicina si en el futuro se pudiera aplicar en humanos. La investigación es un paso adelante en el objetivo de lograr una especie de hibernación para humanos, que se viene proponiendo desde hace más de seis décadas. La técnica estimula temporalmente células nerviosas del cerebro que reducen la temperatura corporal y ralentizan el metabolismo, lo que permite a los animales conservar la energía y el calor de forma inteligente en situaciones de frío extremo o falta de alimento.
El equipo multidisciplinar del estudio indujo un estado similar al torpor en ratones utilizando ultrasonidos para estimular la zona preóptica del hipotálamo en el cerebro, que ayuda a regular la temperatura corporal y el metabolismo. Además del ratón, que entra en torpor de forma natural, lo provocaron en una rata, que no lo hace. Para lograrlo, desarrollaron un transductor de ultrasonidos portátil para estimular las neuronas del área preóptica del hipotálamo.
Al estimularlas, los ratones mostraron un descenso de la temperatura corporal de unos 3 grados centígrados durante aproximadamente una hora. Además, su metabolismo pasó de utilizar carbohidratos y grasa como fuente de energía a utilizar sólo grasa, una característica clave del letargo, y su frecuencia cardíaca se redujo en un 47%, todo ello a temperatura ambiente.
El equipo también descubrió que, a medida que aumentaban la presión acústica y la duración de los ultrasonidos, también lo hacían la profundidad de la disminución de la temperatura corporal y la ralentización del metabolismo, lo que se conoce como hipotermia e hipometabolismo inducidos por ultrasonidos.
La hipotermia y el hipometabolismo inducidos por ultrasonidos se mantuvieron en los ratones durante unas 24 horas, y recuperaron la temperatura normal una vez que se apagó el ultrasonido. El equipo estudió la dinámica de la actividad de las neuronas del área preóptica del hipotálamo para saber cómo se activaba la hipotermia y el hipometabolismo inducidos por ultrasonidos. Observaron un aumento constante de la actividad neuronal en respuesta a cada pulso de ultrasonidos, que coincidía con los cambios en la temperatura corporal de los ratones.
En diversos experimentos, el equipo demostró que el canal iónico TRPM2 en las neuronas del área preóptica del hipotálamo se activaba con los ultrasonidos y contribuía a la inducción de la hipotermia e hipometabolismo.
En la rata, que no entra naturalmente en torpor o hibernación, el equipo administró ultrasonidos al área preóptica del hipotálamo y observó una disminución de la temperatura de la piel y de la temperatura corporal central, similar al torpor natural.
Los efectos limitados en ratas, aunque significativos, sugieren que aún queda trabajo por hacer para disponer de aplicaciones humanas adecuadas. No obstante, el grado de hipometabolismo alcanzado sugiere que esta tecnología será útil en condiciones específicas en las que incluso una hipotermia modesta puede ser ya muy beneficiosa, más que para viajes interplanetarios.
En conclusión, este método supone un avance significativo que abre nuevos y apasionantes campos de investigación para resolver cómo inducir de forma no invasiva y segura el estado de torpor.
