La rata topo lampiña necesita altos niveles de CO2 para no convulsionar

A pesar de que su aspecto la hace parecer muy frágil y vulnerable la rata topo lampiña es una especie de mamífero  bastante fuerte. Diferentes investigaciones arrojan evidencia sobre su singular capacidad para sobrevivir sin oxígeno o su alta resistencia a desarrollar tumores. Las últimas investigaciones sobre la rata topo lampiña africana apunta a un hallazgo aún más sorprendente y es que necesita dióxido de carbono para no convulsionar. 

Un estudio publicado en Current Biology encontró que no solo toleran altos niveles de dióxido de carbono en los nidos, sino que necesitan el dióxido de carbono. Al ser expuestas a superficies donde abunda el aire fresco, comienzan ataques de hiperventilación.

Una mutación similar en el ser humano

Los investigadores encontraron que la reacción al aire fresco obedece a una mutación del gen KCC2. que codifica el transporte de cloruro neuronal. Investigadores de la Universidad de la Ciudad de Nueva York  partieron del hecho de que la rata topo lampiña tiene una gran sensibilidad a las altas temperaturas.

Estos mamíferos son de sangre fría de manera que cuando sienten demasiado calor buscan los lugares más frescos del nido o se apiñan con otros individuos para elevar su temperatura corporal.

Dan McCloskey y Michael Zions, investigadores del estudio, exploraron la susceptibilidad de la rata topo lampiña a afecciones que involucran el calor o el aumento de la temperatura como la fiebre que produce convulsiones en niños.

Para avanzar en la investigación se asociaron con Kai Kaila y Martin Puskarjov de la Universidad de Helsinki en Finlandia que en un estudio previo encontraron la misma mutación del gen KCC2 en familias de personas propensas a las convulsiones febriles. En resumen, las familias propensas a convulsiones febriles tienen la misma mutación genética que la rata topo lampiña.

Convulsiones, neuronas y CO2

Otro hallazgo de la investigación encontró que cuando las ratas topo fueron tratadas con diazepam para prevenir las convulsiones, los resultados fueron completamente contrarios.

El diazepam disparó las convulsiones, lo que explica por qué la rata topo lampiña utiliza el dióxido de carbono para compensar las deficiencias del sistema inhibidor GABAérgico de su cerebro.

La mutación del gen KCC2 impide que los niveles de cloruro en las neuronas se regule de manera que trabajen coordinadamente. El gen KCC2 transporta cloruro dentro de las neuronas de un mamífero adulto. El cloruro entra y bloquea la actividad neuronal, cuando una neurona se une al neurotransmisor GABA.

La capacidad del cloruro de reducir la actividad neuronal es fundamental para que las neuronas trabajen al mismo ritmo sin sobreexitarse. La rata topo lampiña no tiene capacidad regulatoria debido a la mutación del gen que transporta el cloruro.

¿Cómo regulan entonces la actividad de la neuronas? Con altos niveles de CO2.  Kai Kaila dijo: «Creemos que están utilizando dióxido de carbono del nido para compensar su empobrecido sistema GABA».

Los hallazgos de la necesidad de la rata topo lampiña de dióxido de carbono explicaría su eusocialidad, capacidad altamente cooperativa en las colonias. Es decir, una rata reina, muchas ratas obreras y de dos a tres ratas machos que cumplan con la tarea de concebir ratitas.

También abrirían nuevas líneas de investigación sobre las necesidades de dióxido de carbono de las personas que portan la mutación del gen KCC2, como pacientes con convulsiones febriles o epilépticos. Después de todo no es tan terrible el CO2.

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