En la ciencia ficción, las tripulaciones espaciales a menudo se ahorran el aburrimiento y las molestias de los viajes espaciales de larga distancia al ser colocadas en un estado de animación suspendida. Ahora, este objetivo puede haberse acercado un paso más después de que los científicos demostraran que la hibernación se puede activar artificialmente en roedores mediante pulsos ultrasónicos.
El avance se considera significativo porque la técnica fue efectiva en ratas, animales que no hibernan naturalmente. Esto plantea la posibilidad de que los humanos también puedan retener un circuito de hibernación vestigial en el cerebro que podría reactivarse artificialmente.
«Si esto resulta factible en humanos, podríamos imaginar a los astronautas usando un dispositivo similar a un casco diseñado para apuntar a la región del hipotálamo para inducir un estado de hipotermia e hipometabolismo», dijo Hong Chen, profesor asociado de la Universidad de Washington en St. Louis, quien dirigió el estudio. trabajar.
El equipo primero identificó un grupo específico de neuronas en una región profunda del cerebro llamada área preóptica del hipotálamo, que se descubrió que estaba involucrada en la regulación de la temperatura corporal y el metabolismo durante la hibernación. Demostraron que, en ratones, estas neuronas podrían activarse artificialmente mediante ultrasonido, administrado de forma no invasiva a través de un casco.
Cuando fueron estimulados, los ratones mostraron una caída en la temperatura corporal de aproximadamente 3°C durante aproximadamente una hora. El metabolismo de los ratones también pasó de usar carbohidratos y grasas como energía a solo grasa, una característica clave del letargo, y su frecuencia cardíaca se redujo en aproximadamente un 47%, todo mientras estaban a temperatura ambiente.
Los científicos también desarrollaron un sistema automático de retroalimentación de circuito cerrado que emitía un pulso de ultrasonido para mantener a los ratones en el letargo inducido si mostraban signos de calentamiento. Esto permitió que los ratones se mantuvieran a 33 °C en estado de hibernación durante 24 horas. Cuando se apagó el sistema de ultrasonido, se despertaron de nuevo.
Los experimentos, descritos en la revista Nature Metabolism, mostraron que el mismo dispositivo funcionó en ratas, que tenían una caída de 1°C en la temperatura corporal central cuando se apuntaba a la misma región del cerebro. Chen dijo que el resultado fue «sorprendente y fascinante» y que el equipo planeó probar la técnica en animales más grandes.
En los seres humanos, inducir un estado similar al letargo tiene posibles aplicaciones médicas, y algunos sugieren que ralentizar el metabolismo podría ganar un tiempo crítico para tratar afecciones potencialmente mortales, como un ataque cardíaco y un accidente cerebrovascular. «Al extender la ventana para la intervención médica, esta técnica ofrece perspectivas prometedoras para mejorar las posibilidades de supervivencia de los pacientes», dijo Chen. “Además, la naturaleza no invasiva de la técnica abre la posibilidad de desarrollar dispositivos de ultrasonido portátiles, como cascos, para facilitar el acceso en situaciones de emergencia”.
El profesor Martin Jastroch, de la Universidad de Estocolmo, que no participó en la investigación, describió el trabajo como un gran avance. “Todo lo que ven recapitula lo que ves en la naturaleza”, dijo.
“También pueden hacer esto en ratas, lo cual es bastante emocionante”, agregó, y dijo que “la posibilidad es bastante alta” de que, en teoría, la misma técnica funcione en humanos. “Podríamos tener algunas habilidades residuales allí. Antes de este documento, nadie estaba pensando en cómo podrías experimentar con eso de manera segura”.