Una nueva especie de tardígrado muestra una capacidad curativa similar a la de un superhéroe
Los tardígrados, pequeñas criaturas de ocho patas que parecen osos alienígenas, son más resistentes que cualquier bestia de la Tierra. Estos pequeños pueden soportar cantidades masivas de radiación, casi 1.000 veces superiores al nivel letal para los humanos, y sobrevivir en entornos hostiles que ningún otro organismo puede soportar. Una especie de tardígrados descubierta recientemente revela nuevos conocimientos sobre cómo este animal microscópico logra reparar el daño en su ADN cuando se expone a altas dosis de rayos gamma.
Hay aproximadamente 1.500 especies conocidas de tardígrados, conocidos cariñosamente como osos de agua, pero aún queda mucho por saber sobre el mecanismo a través del cual estos resistentes invertebrados se protegen contra la radiación. Un nuevo estudio examina específicamente una especie, llamada Hipsibio de Henan para descubrir pistas detrás del mecanismo molecular que otorga a los tardígrados sus superpoderes. Los resultados podrían informar nuevas formas de ayudar a mitigar los efectos de la radiación en los astronautas en el espacio y facilitar los vuelos espaciales de larga duración para los humanos.
“La resistencia ambiental extrema de extremófilos como los tardígrados es un tesoro de mecanismos moleculares inexplorados de resistencia al estrés”, dijo en un comunicado Lei Li, investigador de la Academia China de Ciencias y autor principal del artículo. “La investigación funcional sobre estos mecanismos de radiotolerancia… ampliará aún más nuestra comprensión de la supervivencia celular en condiciones extremas”.
Los científicos detrás del estudio, publicado el jueves en Ciencia, secuenciaron el genoma de la especie tardígrada, que habían descubierto hace unos seis años en la provincia china de Henan. Cuando se exponen a la radiación, las especies tardígradas activan un sofisticado sistema de defensa que no sólo protege su ADN del daño sino que también repara cualquier rotura que se produzca.
El mecanismo de defensa más conocido de los tardígrados es su capacidad para entrar en un estado de letargo similar a la muerte en el que succionan sus ocho extremidades y se enroscan formando una bola mientras agotan casi todo su suministro interno de agua (el agua lleva sería una gran opción para Dunas planeta ficticio, Arrakis). Este estado de deshidratación, entre otras medidas defensivas, les permite vivir en las condiciones más extremas durante décadas o posiblemente más, sobreviviendo a temperaturas gélidas, radiación intensa o el vacío del espacio.
Las especies encontradas recientemente, Hipsibius Henanensistiene un total de 14.701 genes, el 30% de los cuales son exclusivos de los tardígrados. A través de una serie de experimentos, los científicos expusieron a sus osos de agua recién descubiertos a dosis de 200 y 2000 grises de radiación y, en respuesta, descubrieron que 2.801 genes implicados en la reparación del ADN, la división celular y las respuestas inmunes se activaron (“grises” son una unidad de medida estándar para dosis de radiación). Uno de esos genes, TRID1, convoca una proteína (llamada 53BP1) en los sitios de daño para ayudar a reparar las roturas de la doble cadena del ADN.
La especie de osos de agua también recurre a otros genes para ayudar a su sorprendente resiliencia, incluido DODA1, que produce pigmentos antioxidantes que normalmente se encuentran en bacterias, plantas y hongos para limpiar los químicos reactivos causados por la exposición a la radiación. Otro gen, BCS1, protege a las células de los tardígrados del daño mitocondrial.
“Los tardígrados se encuentran en casi todas partes de la Tierra, desde ambientes oceánicos profundos hasta las cimas de montañas altas”, dijo a Gizmodo Thomas Boothby, profesor asistente del Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Wyoming, que no participó en el estudio. “Se han encontrado tardígrados en todos los continentes, incluida la Antártida. Su capacidad para tolerar tensiones extremas probablemente haya ayudado a su colonización expansiva de diferentes biomas”.
En 2021, Boothby envió osos de agua al espacio, exponiéndolos a las duras condiciones a bordo de la Estación Espacial Internacional para comprender mejor cómo toleran ambientes extremos. “Es importante comprender cómo sobreviven los tardígrados en el espacio y en las condiciones de los vuelos espaciales, ya que esto puede ayudarnos a desarrollar terapias y contramedidas al estrés y las disfunciones que experimentan los humanos durante los vuelos espaciales prolongados”, dijo Boothby. “Esto es esencial para promover una presencia humana segura y productiva en el espacio, así como para expandir nuestra economía espacial”.
Los tardígrados han fascinado a los científicos durante mucho tiempo, particularmente en el contexto de los vuelos espaciales. Identificar las formas en que las diminutas criaturas sobreviven en un entorno estresante, con microgravedad y niveles elevados de radiación, puede ayudar a los investigadores a identificar formas de proteger a los humanos de los efectos de los vuelos espaciales de larga duración.
“Comprender mejor las estrategias únicas que utilizan los tardígrados para hacer frente a tensiones extremas, incluidas aquellas como la radiación que se experimentan durante los vuelos espaciales, nos ayudará a comprender cómo podemos proteger a los humanos contra estas tensiones”, dijo Boothby. “Esto sería importante para un espacio profundo seguro y productivo o para misiones espaciales tripuladas a largo plazo”.