Científicos crean una criatura que no necesita respirar

Unos renacuajos que pueden sobrevivir sin respirar. Este ha sido el resultado del experimento tras inyectar algas verdes y cianobacterias en los cerebros de renacuajos de rana africana con garras (Xenopus laevis). Los científicos de la Universidad Ludwig-Maximilians-University de Múnich descubrieron que esta combinación devolvía la vida a las neuronas hambrientas de oxígeno de los renacuajos, casi como si se tratase de una reanimación cardiopulmonar interna.

Con cada latido del corazón, las algas se movían a través de los vasos sanguíneos hasta el cerebro, convirtiendo el renacuajo translúcido a un verde brillante. Al exponerlos a la luz, las algas bombeaban oxígeno a las células cercanas, similar al proceso de fotosíntesis.

“Las algas en realidad produjeron tanto oxígeno que podrían devolver la vida a las células nerviosas, por así decirlo. Para muchas personas, suena a ciencia ficción, pero después de todo, es la combinación perfecta de esquemas biológicos y principios biológicos”, explica Hans Straka, líder del estudio que publica la revista iScience.

Respirando con algas en el torrente sanguíneo
El análisis de las criaturas demostró que el cerebro de los renacuajos presentaba un aumento en el oxígeno local cuando las algas verdes o cianobacterias estaban presentes y realizaban la fotosíntesis bajo la luz. Lo más sorprendente llegó cuando los renacuajos se vieron privados de oxígeno hasta que sus neuronas se silenciaron y los microorganismos de sus cerebros pudieron reiniciar el sistema y rescatar la actividad neuronal, sobreviviendo en condiciones de falta de oxígeno; esto es, no necesitaban respirar para vivir.

Concretamente, iluminar la cabeza del renacuajo reinició la actividad neuronal en 15 a 20 minutos. Los nervios revividos también funcionaron tan bien o incluso mejor que antes del agotamiento de oxígeno, lo que demuestra que el método de los investigadores fue rápido y eficiente.

"En el futuro, los microorganismos fototróficos podrían proporcionar un medio novedoso para aumentar directamente los niveles de oxígeno en el cerebro de manera controlada bajo condiciones ecofisiológicas particulares o después de deficiencias patológicas", escriben los autores.



“Logramos mostrar el experimento de prueba de principio con este método. Fue increíblemente confiable y robusto, y en mi opinión, un enfoque hermoso ”, dice Straka. “Conseguir esto no significa realmente que puedas aplicarlo, pero es el primer paso para iniciar otros estudios”.

Esta prueba de concepto podría, en el futuro, salvar la vida de pacientes con accidente cerebrovascular o en entornos con escasez de oxígeno, como bajo el agua y a grandes altitudes.

Straka también prevé que su investigación beneficie a otros laboratorios que trabajan con tejidos u organoides aislados. La introducción de algas productoras de oxígeno podría ayudar a que estos tejidos prosperen y aumenten sus tasas de supervivencia, reduciendo potencialmente la necesidad de animales vivos para experimentos.

El siguiente paso será comprobar si las algas inyectadas pueden sobrevivir dentro de los renacuajos vivos y continuar la producción de oxígeno sin causar una respuesta inmune que cause estragos en los animales.