Todos necesitamos descansar, pero holgazanear demasiado puede ser duro para nuestro cuerpo. Nosotros los humanos podemos perder hasta un 14% de nuestra fuerza muscular cuando está confinado a la cama por sólo 10 días.
Sin embargo, los animales que hibernan son una historia diferente. Las ardillas de tierra no se consumen durante el mandato de Jack Frost: se las arreglan para desarrollar músculo al final de su sueño invernal, incluso sin el combustible de los alimentos.
Un nuevo estudio revela cómo. Las bacterias en los intestinos de las ardillas ayudan a los animales a reciclar los desechos para proporcionar los componentes básicos para los músculos, la primera vez que se ha demostrado que los microbios intestinales desempeñan este papel en la hibernación.
Es un estudio «realmente emocionante» que «muestra claramente el papel de los microbios», dice Kelly Drew, experta en metabolismo en animales en hibernación de la Universidad de Alaska, Fairbanks, que no participó en el trabajo. La posibilidad de aprovechar el microbioma para tratar la pérdida de masa muscular en las personas parece factible, dice Drew.
Para descubrir cómo las ardillas terrestres en hibernación se aferran a sus músculos, investigadores de la Universidad de Wisconsin (UW), Madison, investigaron el papel de un químico de desecho llamado urea. El cuerpo necesita nitrógeno para desarrollar nuevos músculos, que generalmente proviene de los alimentos. Estudios previos han sugerido las ardillas terrestres en hibernación obtienen su nitrógeno reciclando la urea. Sin embargo, no ha quedado claro cómo lo hacen.
Entonces, el equipo inyectó a las ardillas terrestres urea que contenía una forma de nitrógeno que podía rastrearse por todo el cuerpo. Parte del nitrógeno etiquetado llegó a los hígados, intestinos y músculos de las ardillas.
Pero cuando los investigadores usaron antibióticos para debilitar los microbiomas intestinales de la ardilla, la comunidad de bacterias que vive en los intestinos, los animales no pudieron convertir tanta urea en bloques de construcción útiles. El nitrógeno menos etiquetado encontró su camino desde la urea hacia el intestino, el hígado y los músculos en estas ardillas que en aquellas con microbiomas saludables. Las ardillas terrestres dependen de los microbios intestinales que reciclan la urea para obtener el nitrógeno que necesitan para desarrollar músculo durante la hibernación, concluye hoy el equipo en Ciencias.
Cuando una ardilla entra en hibernación, sus microbios intestinales también pierden el acceso a las comidas regulares. Los microbios en las ardillas en hibernación respondieron a esto aumentando su capacidad para procesar la urea, descubrió el equipo, volviéndose más eficientes en el reciclaje a medida que avanzaba la hibernación. Las ardillas ayudan a los microbios transportando más urea al intestino. El microbioma conserva gran parte del nitrógeno reciclado para sí mismo, pero también libera algo para que la ardilla lo absorba y lo use.
Los microbios que viven en el intestino humano probablemente también podrían reciclar la urea, dice Fariba Assadi-Porter, bióloga de la UW y coautora del estudio. Aunque no hibernamos, muchas personas experimentan un deterioro muscular debido al envejecimiento, la enfermedad o la desnutrición. Los humanos que viajan por el espacio también pierden músculo sin gravedad contra la cual ejercitarse, señala. Con una mejor comprensión de cómo los microbios recuperan la urea en las ardillas, los investigadores algún día podrían desarrollar tratamientos para mejorar la capacidad del microbioma humano para prevenir el desgaste muscular, dice ella.
Pero esto requerirá más estudios para identificar y comprender los microbios que reciclan la urea, dice Drew. “Ese será el siguiente paso para aprovechar realmente esto para aplicaciones biomédicas”.
