Los científicos encuentran la manera de mantener vivos a los animales mediante la fotosíntesis

¿Cuánto tiempo puede contener la respiración antes de que su cerebro comience a soltarse, lo que obligará a sus pulmones a inhalar una bocanada de aire gigante?

Si eres un ser humano normal, no mucho. Al menos, no sin desarrollar algún tipo de lesión cerebral o morir.

La mayoría de los seres vivos de este planeta necesitan oxígeno para vivir. Y entre estos seres vivos, los animales necesitan respirarlo para mantenerse vivos. Las plantas, por otro lado, dependen del poder de la luz o de la fotosíntesis para producir su oxígeno.

Dos mundos chocan.

En un nuevo estudio publicado en iScience El 13 de octubre, los investigadores descubrieron que de hecho es posible que los seres vivos no vegetales obtengan su suministro vital de oxígeno sin necesidad de respirarlo, uniendo los dos mundos en una extraña pero maravillosa fusión de la función cerebral convencional y el oxígeno, aprovechando el poderes de la fotosíntesis.

A través de varios experimentos con renacuajos decapitados, los científicos inyectaron algas verdes o cianobacterias en sus corazones. Tradicionalmente, las algas verdes y las cianobacterias producen oxígeno a partir del dióxido de carbono cuando se exponen a la luz.

Utilizando esta comprensión de los renacuajos infundidos con algas y cianobacterias, ahora sin cabeza, los científicos se propusieron determinar si aún era posible que las criaturas obtuvieran oxígeno al exponerlas a la luz.

Sorprendentemente, el equipo vio un aumento en la concentración de oxígeno en los ventrículos de los animales. Por el contrario, en los renacuajos no tratados no hubo aumento en la concentración de oxígeno.

Cuando los investigadores eliminaron todo el oxígeno del agua en la que nadaban los animales, cesó por completo la actividad neuronal, incluida la de los renacuajos tratados. Pero al arrojar luz sobre los animales a los que se les inyectó cianobacterias o algas verdes en sus corazones, los científicos pudieron reiniciar la actividad cerebral. Y, por supuesto, cuando apagaron la luz, todo se detuvo de nuevo.

«Los autores utilizan un enfoque experimental elegante y fácilmente reproducible para examinar los efectos de la activación de organismos fotosintéticos como un medio para aumentar directamente los niveles de oxígeno en el cerebro», señaló. Diane martinez, un neurocientífico de la Universidad Rowan en Nueva Jersey que no participó en el estudio.

Más que nada, Martínez ve el trabajo como una prueba de principios.

Aún desde los primeros días.

Si bien se puede establecer una conexión lógica entre los renacuajos tratados y la medicina humana moderna, particularmente en el tratamiento del daño cerebral, Martínez se apresura a señalar que esto no es tan fácil como parece, debido a las complejidades biológicas y neurológicas de otros animales. .

«El primer problema es que Xenopus laevis los renacuajos son transparentes y la luz puede pasar fácilmente a través de la piel para activar la maquinaria fotosintética para producir oxígeno ”, dice. “El uso en animales más complejos sería. . . ser difícil porque la luz no atraviesa fácilmente la piel y puede que no llegue al sistema vascular para activar los organismos fotosintéticos.

Llevar la estrategia de la fotosíntesis al hospital es una realidad que todavía está «muy lejos», según Hans Straka, neurocientífico de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich (LMU) y coautor del estudio.

Por ahora, el equipo planea concentrarse solo en los efectos para introducir tales organismos fotosintéticos en otros seres vivos, además de averiguar si los azúcares producidos por los microbios pueden realmente ser utilizados por los cerebros de los renacuajos.

«En la última década, ha habido bastantes proyectos en los que la gente ha intentado establecer asociaciones simbióticas artificiales con las algas, con el fin de aumentar o manipular de alguna manera la fisiología de los vertebrados, que es realmente radical», dice Ryan Kerney, biólogo. . en Gettysburg College en Pensilvania.

Kerney también expresa un poco de duda sobre la técnica del estudio, diciendo que los experimentos que introducen microbios en tejidos o células, y luego cambian sus funciones, no están regulados y no se analizan en profundidad en comparación con técnicas similares como la modificación genética.

“Pero las implicaciones potenciales también son fascinantes de especular: ¿podemos dejar de respirar como una forma de mantener nuestro cerebro en funcionamiento? «

Quizás sólo el tiempo lo dirá.

Haga clic aquí para ver el estudio completo.

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