En un nuevo y sorprendente experimento, un grupo de científicos alemanes logró mantener vivos a los renacuajos sin la ayuda de la respiración. Sí, realmente sucedió. Los investigadores dicen que la nueva técnica tiene el potencial de salvar la vida de los pacientes con accidente cerebrovascular cuando se corta el oxígeno en sus cerebros.
El experimento revolucionario ocurrió cuando los neurobiólogos de la Universidad Ludwig-Maximilians en Munich estaban investigando el consumo de oxígeno en los cerebros de renacuajos de rana africana con garras (Xenopus laevis). Después de una sugerencia de un colega botánico, el científico deliberó sobre la idea de emplear el poder de la fotosíntesis para suministrar oxígeno al cerebro del animal. Increíblemente, ¡funcionó! Y con eso, han abierto un nuevo conjunto de posibilidades para la ciencia.
Es posible que sepas que las ranas llevan una doble vida, una en el agua y otra en la tierra, lo que significa que utilizan muchas técnicas de respiración para sobrevivir. Las ranas usan branquias, pulmones e incluso su piel para respirar. Los biólogos de la Universidad Ludwig-Maximilians querían ver si podían desarrollar una nueva forma de "respirar" para los renacuajos.
Para ello, los científicos primero inyectaron algas verdes unicelulares (Chlamydomonas Reinhardt) o cianobacterias (Synechocystis) en los corazones de los renacuajos de Xenopus laevis. La idea no era descabellada porque, en la naturaleza, las algas viven pacíficamente en esponjas, corales y anémonas, suministrándoles oxígeno e incluso nutrientes. ¿Pueden hacer lo mismo con las ranas?
Los investigadores encontraron que, con cada latido del corazón, las algas se movían a través de los vasos sanguíneos hasta el cerebro, convirtiendo finalmente el renacuajo translúcido en un verde brillante. Más sorprendentemente, las especies de algas comenzaron a producir oxígeno en cantidades sustanciales.
Luego, el equipo iluminó los renacuajos, persuadiendo a las algas para que liberaran oxígeno a las células cercanas. Esto es similar al proceso de fotosíntesis que permite que las plantas verdes y algunos otros organismos transformen la energía luminosa en energía química.
"Las algas produjeron tanto oxígeno que podrían devolver la vida a las células nerviosas si lo desea", dijo el autor principal Hans Straka de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich en un comunicado. "Para muchas personas, suena a ciencia ficción, pero después de todo, es la combinación perfecta de esquemas biológicos y principios biológicos".
Para probar aún más su experimento, el equipo inyectó cepas de algas en otro grupo de renacuajos. Estas algas no fueron diseñadas para aumentar la concentración de oxígeno. Cuando los renacuajos tenían deficiencia de oxígeno, su actividad neuronal disminuyó y finalmente se detuvo por completo. Pero cuando los científicos insertaron los renacuajos con las algas mutadas y les iluminaron con una luz, la actividad neuronal se reinició en 15 a 20 minutos.
Esto no es todo. Según el equipo de investigación, los nervios revividos de este grupo de anfibios de cola también se desempeñaron tan bien e incluso mejor que antes de que se agotara el oxígeno. Esto demostró que el método utilizado por los neurobiólogos era rápido y eficaz.
Los investigadores creen que sus hallazgos algún día podrían conducir a nuevas terapias para las afecciones causadas por accidentes cerebrovasculares o entornos con escasez de oxígeno, como grandes altitudes y bajo el agua. Sin embargo, también señalan que las algas no están exactamente listas para ingresar a la circulación sanguínea de los cuerpos humanos, al menos no en la actualidad.
El equipo ahora verá si las algas inyectadas pueden sobrevivir dentro de los renacuajos vivos y continuar la producción de oxígeno sin provocar una respuesta inmune que mate a los animales.
También creen que su nueva investigación sería beneficiosa para otros laboratorios que trabajan con tejidos u organoides aislados. Eso es porque traer algas productoras de oxígeno podría permitir que estos tejidos florezcan y mejoren sus tasas de supervivencia. Esto podría reducir posiblemente la necesidad de animales vivos para experimentos.
Por supuesto, se necesitarían más investigaciones antes de que podamos pensar en llegar a ese punto. Pero este es un comienzo emocionante. Y la ciencia trata de explorar nuevas posibilidades y nuevos conceptos...
