Casi todo el mundo sabe que los osos, en otoño, entran en letargo y permanecen así hasta el final del invierno. Llamamos hibernación a ese estado aunque, en realidad, no es tal, sino una condición de reducción térmica y metabólica que se le asemeja. Hibernan los mamíferos de menor tamaño, como marmotas, ardillas o murciélagos. La hibernación es un estado que permite ahorrar en una estación en la que la temperatura ambiental es muy baja, de manera que, para mantener la corporal en niveles fisiológicos normales, haría falta gastar mucha energía. Además, el alimento escasea, por lo que quizás ni siquiera sería posible conseguir esa energía.

Lo que seguramente es menos conocido es que hay otras formas de letargo. El ratón Mus musculus es ese pequeño roedor que convive con nosotros desde hace milenios. Es un animal muy activo. Por eso, y también por su pequeño tamaño, su tasa metabólica es muy alta y, en consecuencia, sus necesidades energéticas, muy grandes.

Esas necesidades son, muy probablemente, la razón por la que en numerosas ocasiones el ratón entra en letargo. Pero curiosamente, que entre o no en ese estado, depende de las circunstancias. Por ejemplo, lo hace si se queda sin alimento o si la temperatura ambiental es muy baja. En cualquiera de esos dos casos, -ayuno o frío-, el ratón corre el riesgo de incurrir en un balance energético negativo. Si está en ayunas, el ratón no adquiere energía y el letargo es un modo excelente de ahorrarla. Y si la temperatura ambiental baja en exceso, ha de gastar demasiada energía para producir el calor necesario que compensase las pérdidas.

Así pues, la mejor vía para mantener el balance energético en esas condiciones, consiste en reducir la temperatura corporal. Esa reducción reporta dos beneficios. Por un lado, disminuye la diferencia térmica con el exterior, de manera que la pérdida de calor se atenúa mucho, porque la transferencia hacia el entorno es directamente proporcional a la diferencia térmica entre el organismo y el entorno. Y por el otro, esa reducción de la temperatura corporal conlleva, por razones puramente cinéticas, un descenso de la tasa metabólica, y gracias a ese descenso el balance energético no se deteriora demasiado.

Y hay una tercera circunstancia bajo la que puede ocurrir que el ratón entre en letargo. Si para conseguir el alimento debe realizar un gasto energético excesivo, también adoptará ese estado. La intensidad de la hipotermia (magnitud del descenso de su temperatura corporal) y la duración del tiempo durante el que los ratones permanecen en letargo dependen también de eso. Si el esfuerzo que han debido hacer para obtener el alimento es muy alto, la reducción térmica corporal será más intensa y el letargo se prolongará durante más tiempo que si ese esfuerzo ha sido menor. Todo depende de la magnitud del balance energético.

Es una característica curiosa, pero tiene sentido. Es curiosa, porque incluso los ratones alimentados ad libitum pueden entrar en letargo si para conseguir esa muy abundante comida se tienen que esforzar demasiado. Y tiene sentido porque en términos de balance energético, incluso bajo condiciones de alimentación abundante pueden comprometer su ganancia de energía.

El comportamiento metabólico de Mus musculus muestra gran flexibilidad. Pone de manifiesto que el letargo es una buena herramienta para mantener el balance energético. Y si bien hace años se consideraba como algo excepcional y muy restringido en el mundo animal, cada vez son más las especies de las que sabemos que lo adoptan de manera habitual.

Volviendo a nuestros ratones, un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard (EEUU), ha dado a conocer los resultados de una investigación en la que han identificado un conjunto de neuronas implicadas en la entrada y salida del letargo. Son neuronas que muestran una actividad elevada cuando se produce la reducción de actividad muscular, metabólica y térmica. Son neuronas hipotalámicas, en concreto del área preóptica medial y lateral. Estimulando esas neuronas, los investigadores han conseguido inducir el estado de letargo, incluso en condiciones fisiológicas que no hubiesen propiciado esa transición. El hipotálamo es la estructura nerviosa que, entre otras funciones, controla la temperatura corporal en homeotermos, por lo que es lógico que el control de la entrada y salida en letargo se encuentre radicado en ella. Además, es responsable, mediante sus conexiones con la hipófisis, de la coordinación de gran parte del sistema endocrino, por lo que ejerce un control amplio sobre las funciones vegetativas, en general, y el metabolismo en particular.

Fuentes:

Hrvatin, S, Sun, S, Wilcox, O F et al. (2020): Neurons that regulate mouse torpor. Nature 583, 115–121.

Schubert, K A, Boerema, A S, et al. (2009): Daily torpor in mice: high foraging costs trigger energy-saving hypothermia. Biology Letters 6: 132–135.

Nota:

Esta anotación está basada en El ratón y su letargo cotidiano, publicada en Zoo Logik.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU