ARRIBA: Los embriones de pez killi que pasan por la diapausa no tienen efectos nocivos más adelante en la vida. CHI-KUO HU
En lugar de correr el riesgo de nacer durante la estación seca cuando las condiciones no son hospitalarias, los embriones de killifish africanos pueden detener su desarrollo y esperar para eclosionar hasta que la estación lluviosa reabastezca su estanque. Esto puede ocurrir durante un período de tiempo que excede la vida normal de los animales sin efectos nocivos, según un estudio publicado hoy (21 de febrero) en Science.
La diapausa es el fenómeno biológico que permite a los animales, generalmente insectos y ciertos peces, presionar efectivamente el botón de pausa en su ciclo de vida para evitar condiciones extremadamente adversas. En el caso del killis turquesa africano (Nothobranchius furzeri), esto suele ocurrir en la etapa embrionaria, lo que permite que el pez espere hasta que haya suficiente agua para eclosionar.
El equipo descubrió que durante la diapausa, las células responsables del crecimiento suspenden la actividad y el metabolismo se ralentiza, pero los genes que codifican las proteínas de mantenimiento muscular permanecen activos. Si bien no hay ningún progreso en el desarrollo de los organismos durante este tiempo, tampoco hay atrofia de los músculos y estructuras presentes porque el gen chromobox 7 (CBX7) permanece activo, creando Proteínas para mantener el músculo. Cuando los investigadores desactivaron este gen, los embriones duraron alrededor de un mes antes de perder masa muscular.
Siempre hemos considerado este estado de diapausa como más pasivo, no pasa nada allí, Christoph Englert, genetista molecular del Instituto Leibniz en Anciano en Alemania que no participó en el estudio, le dice a Science News. [Este estudio] cambia el paradigma de la diapausa como un estado pasivo y aburrido a un estado activo de falta de desarrollo embrionario.
Una descripción general del estudio, que compara las vidas de los killis que han pasado por la diapausa y los que no. SCIENCE MAGAZINE
Estos killis ofrecen una perspectiva única sobre el proceso porque son uno de los pocos vertebrados capaces de hacer diapausa y los peces solo viven unos seis meses como adultos, por lo que es fácil para los investigadores monitorear el ciclo de vida completo. Aunque el estudio pudo mostrar lo que sucedía genéticamente en los killis durante la diapausa, aún no está claro qué condiciones del entorno desencadenan realmente el principio y el final del proceso.
En realidad No creo que el mecanismo de la diapausa sea causado directamente por la sequía, dice la investigadora principal Anne Brunet de la Universidad de Stanford a The Guardian. Pero el mecanismo está indirectamente relacionado con la sequía en el sentido de que la sequía proporcionó una presión selectiva para esta especie de killifish turquesa africano: durante millones de años de evolución, el killifish africano evolucionó para sobrevivir a la sequía haciendo que sus embriones entraran en un estado de diapausa.
Para probar si la diapausa tiene algún efecto en los peces cuando son adultos, el equipo incubó dos grupos de peces a la vez. Una cohorte experimentó diapausa durante cinco meses, mientras que la otra no la pasó en absoluto. No hubo diferencia en la esperanza de vida entre los dos grupos y la fertilidad tampoco pareció verse afectada.
Los autores explican que una mejor comprensión de la mecánica de la diapausa podría conducir algún día a anti- procedimientos de envejecimiento que se utilizan en adultos. Marc Van Gilst, de la Universidad de Washington, escribe en un comentario sobre el estudio que los hallazgos podrían brindar información sobre los misterios del envejecimiento y la longevidad.
No todos los expertos están de acuerdo en que este estudio en particular es el mejor indicador de eso. En cambio, podría ser mejor recurrir a la hibernación, que ya afecta a los animales adultos y preserva los órganos. [El estudio] tiene implicaciones para la regeneración de órganos, porque se aplica al desarrollo detenido, dice a The Guardian Paul Shiels, experto en envejecimiento biológico de la Universidad de Glasgow. Mientras que la preservación de órganos, [aprenderá] más de los mamíferos en hibernación.
Lisa Winter es la editora de redes sociales de The Scientist. Envíele un correo electrónico a lwinter@the-scientist.com o conéctese en Twitter @Lisa831.