Un nuevo modelo animal para estudiar el envejecimiento.

Los modelos animales han sido fundamentales para el desarrollo de la biología y de la biomedicina. Estos no son otra cosa que un animal que pueda criarse fácilmente en cautividad, pueda ser genéticamente modificado en la actualidad y posea características en su biología que faciliten el estudio de algún proceso biológico particular, como el cáncer, la obesidad, la enfermedades neurodegenerativas.
Hoy resulta cada vez más urgente estudiar un proceso biológico inevitable que terminará inexorablemente con las vidas de todos: el envejecimiento. Sin embargo, carecemos de un buen modelo animal para estudiarlo en profundidad sin que por ello nos hagamos viejos nosotros mientras lo estudiamos para intentar paliar los problemas que genera. Las moscas y gusanos de laboratorio, aunque tienen una corta longevidad, no permiten estudiar muchos de los problemas que aparecen en los animales vertebrados cuando envejecen. El ratón de laboratorio, que vive unos dos años en cautividad, tiene no obstante una vida demasiado larga para poder avanzar más rápidamente en el estudio del envejecimiento.

Por estas razones, encontrar un nuevo modelo animal vertebrado de vida corta y que permita su estudio en el laboratorio resultaría muy útil a la comunidad científica implicada en el estudio del envejecimiento. Investigadores de la Universidad de Stanford, en California, publican en la revista Cell el desarrollo de un nuevo modelo animal basado en el pez Nothobranchius furzeri, cuyo nombre popular traducido del inglés sería el pez turquesa africano. Este animal vertebrado es de pequeño tamaño, los machos alcanzan un máximo de 6,5 cm de longitud.

Este pececillo vive en pantanos temporales de Zimbawe y Mozambique que aparecen y desaparecen con las estaciones de lluvia. Por esta razón, este animal ha evolucionado para adaptarse a estas condiciones y entre las adaptaciones se encuentra una corta longevidad de entre cuatro y seis meses.
Pero una corta longevidad es una condición necesaria, pero no suficiente para conseguir un buen modelo animal que permita estudiar el envejecimiento. Hoy es necesario además contar con las herramientas moleculares que permitan la manipulación del genoma y la generación de animales genéticamente modificados que permitan estudiar la influencia de determinadas variantes genéticas en el desarrollo de las características del envejecimiento. Los investigadores desarrollan así toda una plataforma de herramientas moleculares y genéticas que permiten la generación de linajes de estos peces genéticamente modificados y generan ya de este modo mutantes que recapitulan algunas enfermedades propias del envejecimiento humano, como la disqueratosis congénita, la cual se produce como consecuencia de una inestabilidad cromosómica generada por un incorrecto mantenimiento de los extremos de los cromosomas, los llamados telómeros. Estos peces sufren de problemas similares a los que sufren los pacientes de esta enfermedad, que incluyen problemas en la hematopoyesis, o generación de la sangre, problemas intestinales y, por supuesto, problemas de fertilidad.

Es de esperar que el conocimiento que se podrá adquirir con esta nueva herramienta para estudiar el envejecimiento permita ayudar a paliar los problemas que van apareciendo con la edad, algo muy necesario en estos tiempos en los que el número de ancianos y la esperanzad de vida no dejan, afortunadamente, de aumentar (1).

¿Tienes hambre? No te vayas de compras.

Está claro que cuando tenemos hambre la comida parece más apetitosa. Lo decían nuestras madres, o al menos la mía, cuando me comentaba que cocinar con hambre la llevaba a preparar comida de sobra para toda la familia. Más allá de estos consejos personales, la ciencia se ha ocupado de estas cosas en el pasado y continúa en el presente. Está demostrado, por ejemplo, que las personas hambrientas gastan más tiempo y dinero buscando, adquiriendo y consumiendo alimentos.

Un artículo publicado en 1999 ya lo demostró mediante una encuesta en la que se pedía a voluntarios que valoraran una serie de productos alimenticios y no alimenticios, cuando tenían hambre y cuando no. Los resultados revelaron que cuando el hambre aprieta, valoramos mejor la comida –eso es de cajón. Lo que llamó la atención entonces es que el cambio de valoración era mayor cuando se trataba de alimentos con elevado contenido en grasas. Era como sí, en nuestro fuero interno, fuéramos conscientes de que cuanta más energía tenga un alimento, antes nos saciará.

Otro artículo, este publicado en 1969, estudió el comportamiento de personas con un peso medio y otras con sobrepeso al comprar con y sin hambre. Resultó que las personas con un peso medio tienden a comprar más comida cuando tienen hambre que si lo hacen después de comer. Las personas con sobrepeso se comportaron al revés, ellas compraron más si acababan de comer que antes.
Más investigación en este campo facilitó otras pistas del comportamiento humano cuando el estómago protesta pidiendo comida. Por ejemplo, un estudio demostró que el hambre no solo nos invita a adquirir comida sino que nos lleva a buscar con más ahínco el dinero necesario para comprarla. Y, para rematar este recuento, un estudio publicado en 2005 había revelado cómo las preferencias masculinas a la hora de elegir a su media naranja estaba influenciada también por lo lleno o vacío que tenía el estómago. Un hombre pobre y hambriento prefiere a las mujeres rellenitas mientras que uno rico y satisfecho las prefiere delgadas. En cierta medida no se anda descaminado al hablar del “apetito” sexual.

Está claro pues que nuestro estado interno influye en las decisiones tomamos que si estas tienen relación, aunque sea remotamente, con la comida pero ¿ese deseo por satisfacer la necesidad de comer se extiende también a otras actividades, como por ejemplo la adquisición de cosas que no tengan nada que ver con la alimentación? Este ha sido el objetivo de la investigación realizada por Alison Jing Xu y sus colegas de la Universidades de Minnesota y Hong Kong, que se publica en PNAS.

Para los autores existen diferencias entre lo que nos gusta y lo que queremos hasta el punto de que ambos sentimientos tienen sustratos neurológicos diferentes. Por ejemplo, si nos imaginamos a nosotros mismos comiendo un producto se produce una disminución en el deseo de consumirlo sin saborearlo. Cinco estudios distintos afrontan el problema en sus diferentes aspectos y dan soporte a la hipótesis de que el hambre induce la adquisición de productos no relacionados con la comida, independientemente de que esos productos estén al alcance de forma gratuita o haya que pagar por ellos. En los distintos estudios se utilizaron voluntarios a los que se les proponía una serie de test cuando tenían hambre, cuando estaban satisfechos después de comer y antes y después de comer cuando habían pasado previamente por un periodo de privación.

Primer estudio: Estuvo destinado a comprobar si el hambre invitaba a ser más conscientes de conceptos verbales relacionados con la adquisición de productos. Se reunieron 69 voluntarios a los que se sometía al siguiente test: Colocados frente a una pantalla de ordenador, observaban cómo aparecían y desaparecían en secuencia muy rápida una serie de 22 palabras. De ellas 9 estaban relacionadas semánticamente con la adquisición (adquirir, querer, obtener, ganar, conseguir) , cuatro tenían relación con alimentos (hambre, apetito, inanición, hambruna) y el resto eran palabras de control (hablar, cerca, piso, símbolo, etc) Los participantes debían escribir las palabras que veían y si no lograban identificarlas ponían una X en su lugar. Se comprobó así que loa hambrientos identificaban con más frecuencia las palabras relacionadas con la comida y con la adquisición de productos pero no había ninguna correlación con las palabras de control.

Estos resultados llevaron a una segunda pregunta. Los conceptos ligados a la obtención de productos en general (los representados por palabras como (adquirir, querer, ganar, conseguir) se aplicarían sólo a los productos alimenticios o se extenderían a otros productos que nada tenían que ver. Otro estudio utilizó a 77 voluntarios de un campus universitario a los que se les sometía a un test antes y después de comer. El test tenía dos partes, una de adquisición que les pedía valorar cuánto les gustaría obtener 10 productos y otra de evaluación que les pedía puntuar 10 productos en función de sus preferencias. Entre ellos 10 productos ofrecidos había cinco relacionados con la comida (ej. sándwich, galletas, pasta) y 5 que nada tenían que ver (ej. Una memoria USB, un ratón inalámbrico, una visita al spa). Los resultados revelaron que los participantes tenían más preferencias por los productos alimenticios antes de comer que después, en cambio no había diferencias respecto a la valoración de los productos ajenos a la comida. En cambio, cuando se les pidió puntuar esos productos antes de comer, todos dieron una mayor valoración tanto los comestibles como los que no.

Dos estudios más probaron que las intenciones se convierten en realidad. Se comprobaron los efectos del hambre en la adquisición real de objetos, en primer caso objetos de papelería sin coste alguno y posteriormente cosas compradas en una gran superficie de productos alimenticios y no relacionados con la alimentación. Los resultados no dejaron lugar a dudas. Aquellos compradores que tenían hambre no sólo compraban más productos de alimentación sino que compraban más y gastaban más dinero en productos no alimenticios.

Así pues, la conclusión es clara, si está preocupado por su presupuesto no vaya a comprar con hambre, tanto si compra alimentos como si no. (2)

El sabor de los pingüinos

Una capacidad básica para la supervivencia de los animales es la de ser capaces de analizar las propiedades nutritivas o dañinas de los alimentos que necesitan. Además de poder detectar el estado de los alimentos, su ingesta induce las sensaciones de los distintos sabores. Se cree hoy que pueden existir hasta seis sabores diferentes: dulce, salado, ácido, amargo, umami y sabor graso. Diferentes personas poseen capacidades distintas para sentir los diferentes gustos y tal vez por esta razón a unos les gusta más la carme y a otros más el pescado.

Las distintitas sensaciones gustativas dependen de receptores específicos localizados sobre todo en la lengua, capaces de enviar señales al cerebro cuando se unen a determinadas sustancias de estructura y propiedades químicas particulares. Así, los receptores del gusto salado responden a la presencia de determinados iones, como el ión sodio, mientras que el sabor dulce depende de la unión de diversos carbohidratos a estos receptores. El sabor umami, tal vez el más extraño de todos, depende de la presencia de sustancias relacionadas con el ácido glutámico, un aminoácido que forma parte de las proteínas y que induce un sabor que puede hacernos apreciar mejor un buen filete o un buen pescado y, sobre todo, un buen jamón serrano.

El análisis del genoma de dos especies de pingüinos, el pingüino de adelaida y el pingüino emperador, realizado por investigadores chinos y estadounidenses, desvela ahora que estas especies de pingüinos, en su evolución, han perdido los genes para detectar nada menos que tres sabores. El análisis de estos genes en otras especies de pingüinos indica que también se encuentran ausentes y que estos animales solo pueden detectar los sabores salado y ácido, y tal vez el graso, pero no pueden detectar los sabores dulce, amargo y umami.

La pérdida de la detección del sabor umami en los pingüinos es particularmente sorprendente, ya que se alimentan de pescado. ¿Por qué habrían perdido estos animales la capacidad de detectar el sabor de su principal alimento? Los investigadores carecen de una respuesta definitiva, pero indican que los receptores para los sabores umami, dulce y amargo no funcionan bien a bajas temperaturas, por lo que incluso si los pingüinos continuaran poseyendo los genes que producen estos receptores, no parece que les sirviera de mucho.

La pérdida de estos genes de los receptores del gusto se une a las particularidades de su lengua, que no parece estar adaptada a saborear lo que comen, sino a engullir sin preguntarse demasiado a que sabe lo que engullen. La superficie de la lengua de muchos pingüinos está recubierta de una capa dura más adaptada a impedir que el escurridizo alimento se escape que a saborearlo. Cabe preguntarse, por tanto, si a pesar de poseer aún los genes para los receptores de los sabores salado y ácido los pingüinos pueden detectarlos. A pesar de la elegancia de sus plumas, estas investigaciones demuestran ahora que los pingüinos tienen realmente mal gusto.

Suele decirse que sobre gustos no hay nada escrito. Y bien, parece que este dicho no es completamente cierto porque, como acabamos de ver, el gusto está escrito, y también borrado, en el genoma (3).

REFERENCIAS

(1). Harel et al., A Platform for Rapid Exploration of Aging and Diseases in a Naturally Short-Lived Vertebrate, Cell

(2). Hunger promotes acquisition of nonfood objects, by Alison Jing Xu, Norbert Schwarz, and Robert S. Wyer, Jr. PNAS (2015).

(3). Huabin Zhao, Jianwen Li, and Jianzhi Zhang (2015). Molecular evidence for the loss of three basic tastes in penguins. Current Biology Vol 25 No 4. R141-R142.