Rana de Madera: Criopreservación y aplicación en la medicina

Rana de Madera

La rana de madera (Lithobates sylvaticus) sobrevive inviernos extremos congelándose completamente, gracias a su capacidad de criopreservación. Durante meses, detiene sus funciones vitales mediante moléculas protectoras y glucosa, despertando en primavera sin daños. Este fenómeno inspira avances médicos en la conservación de órganos, tejidos y células, mostrando la sorprendente capacidad de la naturaleza.

En los territorios de Alaska, existe un anfibio denominado Rana de Madera o científicamente Lithobates sylvaticus. Esta criatura se ha estado preparando desde el otoño para sobrevivir las duras condiciones que se le presentan durante el crudo invierno, las cuales, incluyen la falta de alimento y una temperatura que puede descender hasta por debajo de los -20°C. Para esto, la rana de madera tiene una estrategia que no deja de sorprender a los científicos, la cual es la capacidad de hibernar en forma de congelamiento o criogenización.^[1]

La rana de madera se mantiene congelada alrededor de seis meses cubierta por mantillo y hojarasca. Permitiendo que una temperatura menor de 0°C se entrometa en su cuerpo a través de las venas y arterias, hasta quedar completamente congelada. Todo esto con el fin de sobrevivir el invierno y volver a despertar en primavera para continuar su vida frescamente.^[2]

El cuerpo de la rana durante el congelamiento

Desde que la rana comienza a congelarse, sus ojos se vuelven vidriosos, su cerebro se congela y el hielo empuja la sangre hacia el corazón antes de que el órgano también se solidifique.

Naturalmente, cuando las células se congelan tienden a secarse y eventualmente mueren. Pero, para evitar este efecto, las moléculas de microARN de la rana reorganizan las células para protegerlas contra el daño mientras se forma lentamente hielo alrededor del exterior de los órganos y las células.

Al mismo tiempo, el hígado del animal libera grandes cantidades de glucosa. Un líquido similar a jarabe que actúa como anticongelante para los órganos vitales, lo que se distribuye por todo el cuerpo, incluso dentro de las células. Esto ayuda a reducir el secado y estabiliza las células, iniciando así un proceso conocido como criopreservación.^[3]

Qué es la Criopreservación

La criopreservación es un proceso mediante el cual células, tejidos u organismos completos se conservan a temperaturas extremadamente bajas, generalmente utilizando nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido. Este método detiene las funciones metabólicas y celulares. Permitiendo así que el material biológico se mantenga prácticamente intacto durante largos períodos de tiempo.^[5]

Aplicación en la medicina

Los científicos han estado fascinados estos últimos años por la manera en la que la rana de madera ha desarrollado la habilidad de conservarse para sobrevivir el invierno y además lograrlo con un cuerpo en perfectas condiciones a pesar de las extremas temperaturas, razón por la que se ha convertido en un objetivo de estudio para intentar mimetizar éste método y dar aportes significativos en el campo de la medicina.^[5]

Unos ejemplos de sus aplicaciones son:

• Órganos para trasplante: Algunos órganos, como corazones o riñones, pueden ser criopreservados para su almacenamiento y transporte antes de un trasplante.

• Espermatozoides y óvulos: Se utilizan técnicas de criopreservación para almacenar espermatozoides y óvulos en bancos de esperma y de óvulos, respectivamente, para tratamientos de fertilidad.

• Tejidos biológicos: Se pueden preservar tejidos como piel, hueso o incluso tejido nervioso, para uso en reconstrucción quirúrgica o investigaciones médicas.

• Embriones: Los embriones fertilizados pueden ser criopreservados en bancos de embriones para uso en tratamientos de fertilidad o investigación.

¿Cómo me puedo involucrarse en este campo de la ciencia?

En caso de tener interés de llevar a cabo o continuar en el campo de investigación para estos procedimientos, es recomendable tener profesiones como biotecnología, bioingeniería o medicina, ya que proveen el conocimiento científico y técnico necesario para desarrollar y mejorar métodos de conservación a baja temperatura, entender los efectos celulares y moleculares del proceso.

Es importante seguir investigando sobre cómo diferentes especies de animales tienen influencia en los dispositivos, transportes e incluso medicinas que consumimos día a día, por lo que debe de construir conciencia en el cuidado del medio ambiente y el uso ético de la ciencia o avances tecnológicos. Todo esto con el fin de poder seguir conociendo al planeta Tierra y saber cómo funcionan diferentes seres vivos, como en este caso se presentó la Rana de Madera.

Referencias

1. De J, J. (2014, July 23). Las ranas que pasan seis meses congeladas y luego vuelven a la vida. Diario ABC. https://www.abc.es/ciencia/20140723/abci-ranas-pasan-seis-meses-201407231123.html?ref=https%3A%2F%2Fwww.abc.es%2Fciencia%2F20140723%2Fabci-ranas-pasan-seis-meses-201407231123.html
2. Proteínas anticongelantes. Células llenas de azúcar. Apagones cerebrales. Para llegar a la primavera, muchas especies encuentran formas sorprendentes de detener sus funciones corporales. (2022, November 25). National Geographic. https://www.nationalgeographicla.com/animales/2022/11/que-es-la-hibernacion-y-como-hacen-estos-animales-para-congelarse-durante-meses
3.  Infobae. (2022, November 25). Congelarse y “renacer”: así es cómo la rana de la madera realiza la criogenización. Infobae. https://www.infobae.com/america/perrosygatos/2022/11/25/congelarse-y-renacer-asi-es-como-la-rana-de-la-madera-realiza-la-criogenizacion/
4. Storey, J. M. (2022, November 18). Proteínas anticongelantes. Células llenas de azúcar. Apagones cerebrales. Para llegar a la primavera, muchas especies encuentran formas sorprendentes de detener sus funciones corporales. National Geographic. https://www.nationalgeographic.es/animales/2022/11/hibernacion-como-hacen-estos-animales-para-congelar-su-cuerpo-durante-meses
5. Igls, E. (2023, May 26). ¿Qué es la criopreservación y cuáles son sus aplicaciones en medicina reproductiva? – Laboratorio de. IGLS Laboratorio de genética e inmunología reproductiva. https://www.igls.net/que-es-la-criopreservacion-y-cuales-son-sus-aplicaciones-en-medicina-reproductiva/

Imagen destacada: Cortesía de MichaelZahniser Vía Wikimedia Comons