CULTURA|CIENCIA
¿Qué pasaría si por ejemplo pudiésemos ver en el infrarrojo como las serpientes? ¿Cómo cambiaría nuestro estilo de vida? Probablemente estamos más cerca de lo que pensamos de conocer la respuesta a todas estas interrogantes. Un grupo de investigadores, liderado por Dasha Nelidova, del Instituto de Oftalmología Clínica y Molecular de Basilea, Suiza, publicó un estudio al respecto en la revista Science, en junio del presente año.
¿Te has preguntado alguna vez si todos los seres vivos percibimos el mundo de la misma manera? La respuesta a este interrogante es que no. Descartes afirmaba que “no podíamos fiarnos de los sentidos para conocer el mundo”, pues su manera de captar la realidad es transformándola: transforman los fotones en imágenes; las vibraciones, en sonido y las reacciones químicas en olores y sabores. Así que las percepciones que recrea el cerebro a partir de esos estímulos no identifican el mundo exterior tal y como es, sino como lo percibes a través de tus sentidos, y estos varían entre especies.
Por ejemplo, los murciélagos emiten sonidos que rebotan en el entorno y en sus presas en movimiento, permitiéndoles hacer un mapa del ambiente que los rodea. Este sistema, parecido al sonar que usamos los humanos, se llama ecolocalización. El ornitorrinco es capaz de percibir el campo eléctrico que crean los músculos de sus presas al activarse. Además, puede detectar la intensidad y la dirección en la que se desplazó este campo eléctrico, por lo que puede encontrar fácilmente a sus presas incluso bajo el lodo de un río. Los tiburones también pueden detectar la electricidad a partir de órganos que le confiere la capacidad de reconocer diferencias mínimas de carga eléctrica entre su presa y el agua que le rodea, permitiéndoles detectarlas en aguas oscuras o escondidas debajo de la arena.
Finalmente, algunas serpientes como víboras, pitones y boas detectan el calor de sus presas. Lo que nosotros sentimos como calor es en realidad una forma de radiación electromagnética que conocemos como radiación infrarroja o luz infrarroja. Aunque nuestros ojos están hechos para detectar radiación electromagnética, específicamente la que compone la luz visible, la radiación infrarroja nos es imposible de detectar.
Las serpientes mencionadas sí pueden hacerlo gracias a unos órganos especializados. Estos órganos presentes en el hocico del animal poseen membranas con proteínas conocidas como “canales TRPV1”, que son capaces de cambiar de forma en respuesta a variaciones en la temperatura. Dicho cambio activa las células, que mandan una señal a través del nervio trigémino. El trigémino es el gran nervio sensitivo de la cara, que está conectado a las áreas visuales del cerebro, con lo que la imagen detectada por los ojos se superpone con la imagen infrarroja detectada por el órgano en cuestión. Esto hace que estas serpientes detecten la radiación infrarroja y la integren en el cerebro de la misma forma que la luz visible, de tal forma que “ven” las distintas variaciones de temperatura en su entorno, lo que les permite por ejemplo acechar a ratones calentitos escondidos en un matorral en medio de la noche.
¿Te imaginas cómo sería nuestra percepción del mundo si tuviésemos alguno de los “súper sentidos” de estos animales? ¿Qué pasaría si por ejemplo pudiésemos ver en el infrarrojo como las serpientes? ¿Cómo cambiaría nuestro estilo de vida? Probablemente estamos más cerca de lo que pensamos de conocer la respuesta a todas estas interrogantes. Un grupo de investigadores, liderado por Dasha Nelidova, del Instituto de Oftalmología Clínica y Molecular de Basilea, Suiza, publicó un estudio al respecto en la revista Science, en junio del presente año.
Este grupo de investigadores desarrolló una técnica para insertar los canales TRPV1, que usan las serpientes para detectar el infrarrojo, en las retinas de ratones ciegos. Esta técnica permitió a los ratones modificados detectar señales infrarrojas, dándoles un sentido que no tenían antes.
La técnica cosiste en utilizar nanopartículas de oro cargadas con anticuerpos, con la finalidad de promover la actividad de canales TRPV1 expresados en la retina con la ayuda de adenovirus. Los adenovirus son un grupo de virus que nos permiten insertar una proteína de interés en un tipo celular al que queramos llegar, en esta investigación, las células de la retina. A estos virus se les coloca la información genética del TRPV1, así que cuando secuestran la maquinaria celular para replicarse, replican también la proteína, que se expresa en las células objetivo.
Una vez las células del ratón están fabricando TRPV1 y expresándola en su superficie, se colocan sobre ellas fragmentos microscópicos de oro unidos a un anticuerpo. Los anticuerpos son proteínas cuya misión es reconocer moléculas específicas y pegarse a ellas. Los que se usaron en este experimento estaban fabricados para reconocer a TRPV1, así que una vez en la retina del ratón, los conjuntos de anticuerpo y nanopartícula de oro encontrarían y se unirían sólidamente a las proteínas TRPV1 presentes en la superficie de las células retinianas.
Cuando se somete la retina a radiación infrarroja, esto va a calentar la nanopartícula de oro, y este cambio de temperatura va a hacer que nuestra proteína cambie de forma. La célula retiniana es activada por el cambio de forma de TRPV1 y manda una señal a través del nervio óptico, permitiendo que el ratón sea capaz de ver con una luz que hasta ese momento era invisible para él.
Los investigadores, con la finalidad de validar la técnica, emplearon ratones con ceguera avanzada. A un grupo de estos ratones, al que llamaremos “grupo A”, se les insertó el conjunto de TRPV1 con las nanopartículas de oro, mientras que otros, el “grupo B”, no se les hizo nada. A modo de control, también se seleccionó un tercer grupo de ratones totalmente sanos (“grupo C”, sin ceguera) que no fueron modificados.
Los tres grupos de ratones se sometieron a un experimento de comportamiento, que consistía en hacerlos pasar un poco de sed y colocarlos frente a un tubo por el que salía una gota de agua a un tiempo determinado, esperando que lamiesen el líquido. En una segunda oportunidad, los ratones eran sometidos al mismo experimento, pero esta vez, se les colocaba luz en el infrarrojo.
Se observó, tal como se esperaba, que los ratones del grupo C solo lamian el tubo cuando estaba la gota de agua, de lo contrario no lo lamian, y no había ninguna diferencia en si eran o no sometidos a luz en el infrarrojo. Los ratones del grupo B nunca lamían el tubo, aun cuando se les colocó luz en el infrarrojo (recordemos que estos ratones tienen ceguera y no fueron tratados).
Por último, los ratones del grupo A, en los cuales se implementó la técnica antes descrita, fueron capaces de lamer la gota cuando se les colocaba luz infrarroja, de lo contrario no lamian la gota. Esto convenció a los investigadores de que su plan de instalar detectores de luz infrarroja en estos ratones había funcionado.
También demostraron que la señal generada en las células de la retina de los ratones del grupo A estaba siendo recibida por la corteza visual, la parte del cerebro donde se procesa la información de los ojos. Esto les permitiría a los ratones generar una imagen a partir del infrarrojo, lo que quiere decir que estarían percibiendo el calor con la vista al igual que las serpientes.
Finalmente, los investigadores evaluaron la técnica en cultivos de células de retina humana de 8 semanas post mortem. De la misma forma que a las células de la retina del ratón, a estas células se les instaló esta antena receptora de infrarrojos, y al igual que en ratones, las células humanas demostraron ser capaces de reaccionar a luz infrarroja. Esto demostró la viabilidad de la técnica en células humanas y dejó el camino abierto para posteriores investigaciones.
Los resultados obtenidos por el grupo de Nelidova nos muestran que, probablemente no sea descabellado pensar que en un futuro podamos poseer sentidos extras, que nos hagan percibir el mundo de una manera distinta a la forma en la que lo percibimos ahora. Pero para eso falta mucho tiempo, si es que ocurre. Lo que es más importante en un futuro inmediato es el alcance que este tipo de técnica podría tener en distintas áreas, como por ejemplo en el área de la salud, con una alternativa para mejorar la calidad de vida de personas con ceguera.
Fuente: https://science.sciencemag.org/content/368/6495/1108
*Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.
