Dsup y los tardígrados

Con su cuerpo redondo y sus patas cortas, los tardígrados no tienen precisamente el físico de un astronauta. Sin embargo, la NASA los envió al espacio en 2021. A bordo de la ISS, dieron alrededor de 7000 vueltas a la Tierra. Pero, ¿para qué? Estos seres de ocho patas, más pequeños que un grano de arena, se encuentran entre las especies más resistentes del reino animal. Soportan temperaturas extremas, el vacío del espacio o la radiación radioactiva intensa. Su curioso aspecto los ha convertido en estrellas de los medios de comunicación, y su enorme resistencia fascina a la ciencia. No solo en el espacio, sino también en Japón, Estados Unidos, Francia, Italia y Alemania se investigan las estrategias de supervivencia de los tardígrados.

 

En noviembre de 2018 desde Missisagua en el Canada, hablamos de estos animalitos (https://surl.lu/lncsfh) en este blog (lapesteloca). Entretanto, se han desvelado algunos de los secretos que encierran los «superpoderes» de los tardígrados: por ejemplo, son capaces producir, casi al instante, una especie de gel que los protege de la deshidratación. Si el tardígrado se expone a la radiación radioactiva, hay una proteína llamada Dsup protege su ADN y lo aísla.

Dsup es una proteína de asociación de ADN , exclusiva de los tardígrados y que actua suprimiendo la aparición de roturas de ADN por radiación.  Cuando las células HEK293 humanas se diseñaron con proteínas Dsup, mostraron aproximadamente un 40% más de tolerancia a la radiación de rayos X. 

Los tardígrados de quienes ya nos hemos ocupado previamente en este blog (lappesteloca), (https://surl.lu/lncsfh) pueden soportar 1.000 veces más radiación que otros animales, dosis letales medias de 5.000 Gy (de rayos gamma) y 6.200 Gy (de iones pesados) en animales hidratados ( señalaremos que  de 5 a 10 Gy podrían ser fatales para un humano). 

La única explicación encontrada para esta capacidad en experimentos anteriores fue que su estado de agua reducida proporciona menos reactivos para la radiación ionizante.  Sin embargo, investigaciones posteriores encontraron que los tardígrados, cuando están hidratados, aún siguen siendo muy resistentes a la radiación UV de onda corta en comparación con otros animales, y que un factor para esto es su capacidad para reparar eficientemente el daño a su ADN resultante de esa exposición.  

Un estudio de referencia sobre la proteína Dsup mostró que puede unirse a los nucleosomas en la célula y proteger el ADN.  La proteína Dsup se ha probado en otras células animales. Utilizando un cultivo de células humanas que expresan la proteína Dsup, se observó que, tras la exposición a rayos X, las células presentaban menos roturas de ADN que las células control. 

Después del tratamiento con peróxido de hidrógeno, las células Dsup+ activan principalmente los sistemas de desintoxicación y las enzimas antioxidantes que limitan el estrés oxidativo y eliminan los radicales libres oxidativos, mientras que los mecanismos de reparación del ADN solo se activan marginalmente. Por lo tanto, tras la inducción del estrés oxidativo, la proteína Dsup parece proteger principalmente al ADN de forma directa. También se ha descubierto que la proteína Dsup es neurotóxica y promueve la neurodegeneración cuando se expresa en neuronas cultivadas al aumentar el daño del ADN mediante la formación de roturas de doble cadena.

Se sabe que la Dsup se une al ADN libre, pero se une con mayor fuerza a los nucleosomas, la forma compactada típica del ADN en las células eucariotas. Su dominio de unión a los nucleosomas es vagamente similar al de las proteínas HMGN. La Dsup localizada en el ADN nuclear reduce las roturas monocatenarias y bicatenarias cuando se somete a radiación ionizante.  La simulación de dinámica molecular de Dsup en complejo con ADN muestra que es una proteína intrínsecamente desordenada . Su flexibilidad y carga electrostática le permiten unirse al ADN y formar agregados.

Referencias

 1- Zimmer C (12 de abril de 2024). "¿Qué hace que los diminutos tardígrados sean casi resistentes a la radiación? Una nueva investigación revela que los microscópicos "osos de agua" son extraordinariamente eficaces para reparar su ADN tras una gran explosión de radiación" . The New York Times . Archivado del original el 12 de abril de 2024. Consultado el 13 de abril de 2024 

.2- Horikawa DD, Sakashita T, Katagiri C, Watanabe M, Kikawada T, Nakahara Y, et al. (December 2006). "Radiation tolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum". International Journal of RadiationBiology. 82 (12): 843848. doi:10.1080/09553000600972956. PMID 17178624. S2CID 25354328.

3- Ricci C, Riolo G, Marzocchi C, Brunetti J, Pini A, Cantara S (September 2021). "The Tardigrade Damage Suppressor Protein Modulates Transcription Factor and DNA Repair Genes in Human Cell treated  with Hydroxyl Radical sand. UVC”.  Biology. 10 (10):970.  doi:10.3390/biology10100970.  PMC 8533384. PMID 34681069.

 

Maracaibo, miércoles 1 de octubre del año 2025