UC

BioNoticias / Investigación

Dr. Bozinovic y su equipo de trabajo del CAPES avanzan en comprender la Hibernación del Monito del Monte

Lunes, 09 Julio 2018

monitoEl laboratorio del Dr. Bozinovic y sus investigadores asociados al CAPES suma nuevos antecedentes en la comprensión de las particularidades del Monito del Monte, único marsupial chileno que tiene largos períodos de hibernación. 

En los últimos años, su foco ha estado en obtener una visión general de los cambios en la expresión génica asociados con la hibernación marsupial y proporcionar pistas sobre los tipos de adaptaciones metabólicas y fisiológicas que experimentan los marsupiales durante el letargo. 

Para esto, el Dr. Francisco Bozinovic junto al grupo de su colega Roberto Nespolo de las Universidad Austral de Chile y Kenneth Storey de Canada aplicaron una herramienta que posibilita la secuenciación masiva de ADN o ARN (RNA-seq), para analizar los patrones de expresión de genes de órganos centrales y periféricos en el marsupial sudamericano, “Dromiciops gliroides”, cuyos resultados aparecerán en la revista Molecular Ecology este año.

Comprendiendo el proceso de hibernación

“Dromiciops gliroides” es una de tres especies de Monito del monte en nuestro país, -junto a “D. bozinovici” y “D. mondaca”- y se considera una especie relicta del orden Microbiotheria, un grupo anteriormente diverso que divergió de los marsupiales de Norte América hace unos 70 millones de años y dio lugar a Australidelphia. En resumen, el pequeño marsupial sudamericano D. gliroides, es conocido como el eslabón perdido entre los marsupiales estadounidenses y australianos.

Hace 14 años atrás y a través de estudios metabólicos, el Dr. Francisco Bozinovic y el Dr. Mario Rosenmann de la Universidad de Chile, descubrieron que D. gliroides es uno de los pocos mamíferos sudamericanos que exhibe hibernación. Este monito del monte experimenta episodios de letargo de duraciones variables de unas pocas horas en verano (es decir, letargo diario) a varios meses en invierno.

El trabajo sobre D. gliroides sugirió que el letargo se asocia con reducciones de la tasa metabólica y de los requerimientos de energía de aproximadamente 90 por ciento. Durante los episodios diarios de letargo en D. gliroides, una redistribución drástica de la sangre en el cuerpo induce disminución de los glóbulos rojos y blancos en la sangre, y probablemente atrofia muscular e inflamación.

Por otra parte, expresando el letargo diario y la hibernación estacional, esta especie ha proporcionado información crucial sobre los mecanismos y los orígenes evolutivos de la hibernación marsupial.

Estos investigadores compararon individuos activos e hibernando de monito del monte aplicando tecnologías de secuenciación de alto rendimiento para tratar de entender qué genes se expresan y cuáles se apagan durante la hibernación, en otras palabras, se buscaba perfilar la expresión génica en diferentes órganos y determinar si la hibernación induce la expresión génica diferencial específica de los diferentes órganos del cuerpo. Bozinovic Monito

Esta investigación de los procesos involucrados en la hibernación podría generar beneficios médicos para las personas ya que varias enfermedades están asociadas con interrupciones del sistema de tiorredoxina, como la formación de cataratas, enfermedades cardíacas isquémicas, varios tipos de cáncer, complicaciones de la diabetes e hipertensión. La TXNIP también está involucrada en la inhibición de la afluencia innecesaria de glucosa en las células mientras que también promueve la oxidación de ácidos grasos.

Conclusiones del estudio

La investigación del Dr. Bozinovic y sus colegas es el primer estudio de hibernación transcriptómica en un mamífero marsupial, y concluyó que las proteínas codificadas por estos genes expresados diferencialmente podrían orquestar múltiples cambios metabólicos relacionados con el fenotipo en hibernación, como inhibición de los procesos de formación de vasos sanguíneos nuevos a partir de vasos preexistentes; la prevención de la atrofia por desuso muscular, cambio de combustible del metabolismo de carbohidratos a grasas, protección contra especies reactivas de oxígeno y reparación del ADN dañado.

Estos resultados indican que la hibernación marsupial es un proceso controlado donde las rutas metabólicas seleccionadas muestran una modulación adaptativa que puede ayudar a mantener la homeostasis y mejorar la protección contra congelamiento en el estado de letargo.