Los osos de agua vuelven a asombrar a la ciencia: descubren que son resistentes a la radiación

Los tardígrados -que también son llamados “osos de agua” o “cerditos de musgo”- son animales acuáticos diminutos pero muy resistentes a varias condiciones extremas de supervivencia.

Bajo el microscopio, sus cuerpos se ven gordos y segmentados, y sus cabezas planas, pero sobresalen en la naturaleza por ser casi indestructibles. Recientes investigaciones revelan aún más secretos sobre sus mecanismos de supervivencia, y mostraron que se adaptan a ambientes extremos y a altos niveles de radiación que resultarían letales para casi cualquier otra forma de vida.

Científicos de China estudiaron a una nueva especie de tardígrado, Hypsibius henanensis, descubierta hace seis años. Este estudio detallado del genoma arrojó un hallazgo clave: la especie posee 14.701 genes codificadores de proteínas, de los cuales el 30.2% (4.436 genes) son exclusivos de estos organismos. Entre esos genes destacan algunos que podrían estar directamente involucrados en la habilidad de los tardígrados para resistir la radiación, lo cual marca un avance en la comprensión de su sorprendente biología.

Estos diminutos animales, que apenas miden unos 0,3 a 0,5 milímetros, representan la capacidad de la naturaleza para resistir, adaptarse y perdurar. Las investigaciones sobre sus estrategias de resistencia a la radiación y la criptobiosis siguen inspirando a los científicos a desafiar los límites y a explorar nuevas fronteras, mostrando que, en la naturaleza, siempre hay algo más que aprender.

Para probar la resistencia de H. henanensis, los investigadores lo sometieron a ráfagas de radiación y observaron cómo respondía. Este proceso reveló tres mecanismos principales:

1. Producción de betalaínas: Un gen llamado DODA1, que los científicos creen que fue adquirido de bacterias, produce betalaínas, pigmentos que neutralizan moléculas dañinas generadas por la radiación.
2. Reparación de ADN acelerada: Una proteína específica de los tardígrados, TRID1, acelera la reparación del ADN, ayudando a reducir los efectos nocivos de la radiación en sus células.
3. Proteínas de suministro de energía: Las proteínas BCS1 y NDUFB8 aumentan la producción de energía celular, permitiendo que los tardígrados mantengan su funcionamiento bajo condiciones adversas.

Estos hallazgos proporcionan una explicación más precisa sobre cómo estos diminutos organismos sobreviven a dosis de radiación de entre 3.000 y 5.000 grays, unas mil veces superiores a las letales para los humanos. Tal capacidad sugiere que los tardígrados poseen una especie de “superpoder” biológico que, si lograra ser replicado o comprendido completamente, podría tener aplicaciones en medicina y en la preparación para vuelos espaciales de larga duración.

La sorprendente resistencia de los tardígrados no se limita a la radiación. Pueden sobrevivir sin comida y agua durante años gracias a la criptobiosis, un estado en el que su metabolismo casi se detiene. En este estado, los tardígrados deshidratan su cuerpo hasta quedar con apenas un 3% de agua, reduciendo al mínimo sus funciones vitales y, por lo tanto, sus necesidades de supervivencia.

Durante la criptobiosis, los tardígrados pueden soportar temperaturas extremas de hasta -273 °C o superar los 150 °C, lo cual es notable para un organismo microscópico. Además, en este estado, resisten presiones extremas y sobreviven en el vacío del espacio. Según los expertos, esta habilidad para soportar condiciones tan diversas proviene de proteínas especiales que protegen sus células y de la producción de trehalosa, un azúcar que preserva las estructuras celulares.

Los tardígrados son invertebrados milimétricos que han evolucionado para sobrevivir en entornos extremos, desde las profundidades del océano hasta las montañas más altas y los fríos desiertos. Su dieta, normalmente compuesta de líquidos celulares de plantas y algas, es simple y esporádica, lo cual les permite resistir largos periodos de inanición.

Este modo de vida explica cómo los tardígrados han logrado mantenerse vivos por más de 500 millones de años, desde antes del período Cámbrico. Según algunos expertos, como la investigadora independiente Jasmine Nirody, este organismo, cuya especie data de épocas prehistóricas, posee una capacidad única para adaptarse a las variaciones ambientales extremas.

Una característica llamativa de los tardígrados es su andar. Un estudio reciente, liderado por Nirody y publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, encontró que todas las especies de tardígrados caminan de forma similar, usando sus costillas para moverse lenta y deliberadamente. Este movimiento controlado y pausado permite a los tardígrados mantener estabilidad y adaptarse a condiciones adversas sin apresurarse.

Nirody explica que esta lentitud es una estrategia de supervivencia en sí misma: el andar lento y medido de los tardígrados les ha permitido prosperar en entornos extremos. El estudio de Nirody utilizó videos que muestran cómo estos diminutos seres se trasladan de manera deliberada y controlada, en un esquema de coordinación que, según la investigadora, es “eficiente en todas las condiciones”.

Los estudios recientes de los tardígrados ofrecen una perspectiva fascinante para la ciencia, pues sugieren aplicaciones prácticas en áreas como la medicina y la exploración espacial. La capacidad de estas criaturas para resistir radiación y deshidratarse durante periodos prolongados podría tener implicaciones directas para el diseño de medicamentos que protejan el ADN humano de los daños causados por la radiación.

Por ejemplo, los conocimientos sobre la proteína TRID1 podrían aprovecharse para desarrollar terapias que ayuden a la regeneración celular en entornos con radiación alta, como en tratamientos oncológicos. La NASA y otras organizaciones espaciales también podrían beneficiarse de estos descubrimientos al buscar métodos para proteger a los astronautas de la radiación en misiones a largo plazo.

En cuanto a la criptobiosis, este proceso plantea la posibilidad de investigar cómo se podrían aplicar mecanismos de conservación biológica en tecnologías de almacenamiento de alimentos y medicamentos en condiciones extremas. El ejemplo de los tardígrados inspira a la comunidad científica a imaginar soluciones que hasta ahora parecían inalcanzables.

Los avances en el estudio de los tardígrados desafían las fronteras actuales de la biología y abren la puerta a nuevas preguntas sobre los límites de la vida en la Tierra y más allá. Según los investigadores, el análisis del genoma y los estudios de comportamiento de H. henanensis son solo el comienzo, ya que hay cerca de 1.500 especies de tardígrados en el planeta.

Entender cómo funcionan sus mecanismos de defensa en todas estas especies es un desafío científico que podría, en el futuro, proporcionar pistas sobre la capacidad de la vida para persistir en condiciones extremas. Como afirman los investigadores, “la capacidad de los tardígrados para sobrevivir en las condiciones más duras continúa reformulando nuestro concepto de los límites de la vida animal en la Tierra”.

El estudio de los tardígrados no solo proporciona un vistazo a las maravillas de la naturaleza, sino que también impulsa a la ciencia a innovar en la búsqueda de soluciones para proteger la vida humana. Su resistencia, cultivada a lo largo de cientos de millones de años, es una poderosa lección sobre adaptación y supervivencia.