El animal más resistente del mundo usa proteínas para resucitar

En un artículo publicado en Molecular Cell, un equipo de científicos informa que esta habilidad para sobrevivir sin agua se debe a un conjunto único de proteínas que denominaron proteínas intrínsecamente desordenadas específicas del tardígrado (TDPs).

Uno de los miembros del equipo, Thomas Boothby, investigador postdoctoral de la Fundación para la Investigación en Ciencias de la Vida de la Universidad de Carolina del Norte, en Chapel Hill (Estados Unidos), y primer autor del estudio, explica que los grandes factores de este estudio son que "los tardígrados han desarrollado genes únicos que les permiten sobrevivir en deshidratación". "Además, las proteínas que estos genes codifican pueden usarse para proteger a otros materiales biológicos como bacterias, levaduras y ciertas enzimas, de la desecación", añade.

Durante mucho tiempo, se asumió que un azúcar llamado trehalosa dio a los tardígrados la capacidad de tolerar la deshidratación. La trehalosa se encuentra en una serie de otros organismos que pueden sobrevivir a la desecación, incluyendo la levadura, los camarones de la salmuera, y algunos nematodos. Pero los estudios bioquímicos de los tardígrados han encontrado trehalosa en niveles bajos o nada de este azúcar y la secuenciación no ha revelado el gen de la enzima necesaria para hacer este azúcar.

"La cuestión que se ha planteado es, 'si los tardígrados no están confiando en la trehalosa para sobrevivir a la desecación, ¿qué usan en su lugar?'", dice Boothby, quien junto a su equipo se dispuso a aclarar esta cuestión. El primer paso de la investigación fue mirar qué genes estaban activos bajo diversas condiciones: sin estrés, deshidración y congelación.

Los investigadores identificaron genes que fueron regulados en exceso y expresados en altos niveles cuando los animales comenzaron a secarse. Las proteínas que codifican estos genes, TDP, están en una clase de proteínas llamadas proteínas intrínsecamente desordenadas (IDPs, por sus siglas en inglés). A diferencia de la mayoría de las proteínas, éstas no tienen una estructura tridimensional fija.

Después de encontrar los genes TDP expresados a elevados niveles durante el periodo de desecación en una especie de tardígrado, el equipo examinó otras dos especies y encontró los mismos genes. Una especie, que tiene los genes activados todo el tiempo, es capaz de sobrevivir a la deshidratación mucho más rápidamente que los demás. "Creemos que puede hacerlo porque ya tiene muchas de estas proteínas y no necesita tiempo para fabricarlas", dice Boothby.

Genes en levaduras y bacterias

Para verificar que estos TDPs fueron lo que les dio a los tardígrados sus habilidades únicas, los investigadores pusieron los genes que los codifican en levaduras y bacterias, y confirmaron que los TDP protegen a estos otros organismos. La trehalosa ayuda a otros organismos a sobrevivir de la desecación formando sólidos similares a los de vidrio cuando se sequen, en lugar de cristales.

Boothby y sus colegas descubrieron que los TDP forman sólidos parecidos a los cristales y mostraron que cuando la vidriosidad de los TDPs se interrumpió, se correlacionó con una pérdida de sus capacidades protectoras. Boothby dice que los TDP tienen una serie de usos potenciales, incluyendo la protección de los cultivos contra la sequía y la protección de los medicamentos que normalmente requieren el almacenamiento en frío.

"Ser capaz de estabilizar productos farmacéuticos sensibles en un estado seco es muy importante para mí personalmente -dice--. Crecí en África, donde la falta de refrigeración en áreas remotas es un gran problema. Estas aplicaciones en el mundo real son una de las cosas que me llevaron a estudiar los tardígrados".