Durante la temporada invernal, mientras diversos pequeños mamíferos optan por elevar su ritmo metabólico para contrarrestar las bajas temperaturas, la musaraña común, el topo europeo y ciertas especies del género Mustela aplican una estrategia biológica asombrosa: tienen la capacidad de disminuir el volumen de su cerebro, su estructura craneal y otros órganos vitales hasta en un 30%. Esta impactante adaptación se denomina fenómeno de Dehnel o plasticidad cerebral estacional, y su función principal es el ahorro drástico de energía en los meses de mayor rigor climático.
Una investigación de carácter internacional, que contó con una participación fundamental de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), ha logrado identificar por primera vez los cimientos genéticos, moleculares y de carácter evolutivo que rigen este proceso. Este hallazgo permite establecer nuevas rutas de análisis sobre la plasticidad fisiológica en los mamíferos y su posible utilidad en el campo de la biomedicina.
¿En qué consiste el fenómeno de Dehnel?
El denominado fenómeno de Dehnel se posiciona como uno de los ajustes fisiológicos más impactantes documentados en el reino animal. Según los informes de la Universidad Autónoma de Barcelona, la musaraña común (Sorex araneus) reduce drásticamente el tamaño de su encéfalo y órganos internos durante el invierno, para posteriormente recuperarlos al llegar la primavera. Es importante destacar que esta reducción de tipo reversible no conlleva una pérdida crítica de neuronas, lo que marca una diferencia sustancial con lo que ocurre en otras especies ante escenarios de estrés extremo.
De acuerdo con los datos presentados en la revista Molecular Biology and Evolution, ejemplares como el topo europeo y distintas comadrejas de Europa también manifiestan esta plasticidad cerebral estacional, la cual se encuentra vinculada a un metabolismo sumamente alto. En el transcurso del invierno, el mecanismo activa la contracción tanto del cerebro como del cráneo y otras vísceras, coordinándose con la baja de las temperaturas y la reducción de fuentes alimenticias.
Los recientes progresos en el área de la genómica han facilitado la identificación de los procesos que permiten a este animal encoger y luego regenerar su masa cerebral sin sufrir los daños propios de la neurodegeneración. El equipo de científicos internacionales, donde colaboran la UAB y la Stony Brook University, logró descifrar el mapa genético de una hembra de musaraña común procedente de Radolfzell, Alemania. A través de este estudio, se realizó un monitoreo detallado de la expresión de los genes en diversas áreas del cerebro a lo largo del tiempo.
La investigación resalta la detección de genes determinantes para la homeostasis energética, el funcionamiento de la barrera hematoencefálica y la neurogénesis. Específicamente, se observó que los genes VEGFA y SPHK2 están vinculados con la vascularización del cerebro y la regulación de la muerte celular de las neuronas, respectivamente; ambos muestran señales de selección positiva y una mayor actividad en etapas críticas. Del mismo modo, se destaca la relevancia de la vía Notch y el factor SOX9 dentro de la neurogénesis, procesos vitales para la reposición de células sin generar un déficit en las funciones neuronales. Gracias a este complejo sistema, la musaraña puede modificar el tamaño de su cerebro de manera reversible, eludiendo las secuelas comunes de la atrofia en el sistema nervioso.
“El papel de los genes relacionados con la homeostasis energética y la barrera hematoencefálica apunta a posibles biomarcadores y dianas terapéuticas para enfermedades neurodegenerativas, siempre con la necesaria cautela a la hora de extrapolar a humanos”
Los responsables del estudio también enfatizan que la vía de reparación del ADN, conectada con la anemia de Fanconi a través de genes como FANCI, FAAP100 y PALB2, constituye otro eje adaptativo fundamental. Esto plantea un vínculo directo entre la plasticidad fisiológica y la preservación de la estabilidad genética en periodos prolongados.
Un rasgo evolutivo excepcional
El fenómeno de Dehnel es considerado una verdadera excepción evolutiva entre los mamíferos. Tal como apunta la UAB, si bien existen ciertos paralelismos en la disminución estacional de órganos en otros animales de tamaño medio y metabolismo acelerado —como las comadrejas o el topo europeo—, la musaraña común presenta una plasticidad cerebral que no tiene comparación conocida. El artículo en Molecular Biology and Evolution añade que, si bien algunos genes con selección positiva se localizan también en la musaraña pigmea (Suncus etruscus) y en los mustélidos, la convergencia genética es reducida, lo que subraya la exclusividad de la adaptación en la Sorex araneus.
Durante el análisis genético se encontró selección positiva en genes de neurogénesis como el PCDHA6, aunque este fenómeno no es una regla generalizada. Asimismo, se reportó una correlación estrecha entre esta plasticidad, la organización de la cromatina y la presencia de reordenamientos en los cromosomas locales, los cuales actúan como catalizadores de la innovación fenotípica y la evolución acelerada.
La facultad de ciertos mamíferos para encoger y restaurar sus cerebros de forma reversible y sin mermas en su funcionalidad ofrece un modelo de estudio natural inigualable para la plasticidad tisular. Según explica la profesora Aurora Ruiz-Herrera, investigadora vinculada a la UAB, el entendimiento de estos mecanismos abre rutas para identificar dianas terapéuticas, aunque se debe ser prudente antes de aplicar estos conocimientos en medicina humana.
A pesar de las limitaciones actuales para trasladar estos hallazgos a la práctica clínica, el estudio remarca el valor de comprender cómo la biología regula la neurogénesis y protege al organismo frente a la pérdida de neuronas. Las futuras fases de investigación intentarán esclarecer hasta qué punto estos procesos moleculares pueden servir de guía para tratar trastornos del metabolismo, patologías neurológicas y desarrollar tácticas para mantener la función del cerebro ante condiciones de estrés severo. Comprender la reorganización de la energía y los tejidos a escala molecular brinda una oportunidad única para enfrentar retos biomédicos inspirados en el camino evolutivo de los mamíferos.
Fuente: Infobae