Sobre la familia de anfibios anuros (https://tinyurl.com/4jhkz6pe) hablamos recientemente en este blog (lapesteloca); ahora de nuevo tratamos el tema de “las ranitas”… Las ranas de cristal o centrolénidos (Centrolenidae) se originaron y se distribuyen por Sudamérica y por Centroamérica. Son ranas arbóreas y nocturnas. Ponen sus huevos sobre hojas o en rocas junto a arroyos. Los machos cantan situados encima o debajo de hojas. Algunas especies entablan combates territoriales. También algunos miembros de la familia protegen sus puestas de huevos frente a posibles depredadores.
Este relato pretende conversar sobre una ranita que pareciera poseer “superpoderes” que la hacen invisible y de cómo estos se involucran estos atributos en el desarrollo de la Medicina. El misterio de cómo un particular tipo de rana tiene la capacidad de volverse prácticamente invisible cuando duerme podría esconder las claves para entender los mecanismos de la coagulación de la sangre en humanos.
Dos de los biólogos que trabajaron en la investigación de estas ranas, son los doctores Jesse Delia, del Museo de Historia Natural de Nueva York, y Carlos Taboada, de la Universidad Duke, en Estados Unidos, quienes llevan años estudiando anfibios y, especialmente, las ranas de cristal. Hace unos años entraron en contacto con otro especialista de la Universidad Duke, Sönke Johnsen, experto en óptica y ecología virtual, para concentrar su atención entender el mecanismo que les permiten a las ranas ser transparentes. Las primeras observaciones las empezaron en Panamá y luego pasaron a un trabajo de laboratorio de unos ocho meses que les permitió tener un buen estudio cuantitativo y las mediciones que los llevaron a sus descubrimientos, comunicados a los científicos a BBC News Mundo.
La rana de cristal -que tiene el tamaño aproximado no mayor que una estampilla postal- pasa el día durmiendo en las brillantes hojas verdes de su hábitat en los trópicos. Para escapar de la atención de posibles depredadores, el anfibio puede volver su cuerpo 61% transparente, confundiéndose con la hoja. "Si volteas estas ranas bocarriba, puedes observar el corazón latiendo aislado. Puedes ver a través de la piel y ver el músculo, la mayoría de la cavidad del cuerpo es realmente invisible", explicó a la BBC el doctor Jesse Delia.
"Como las ranas duermen convenientemente sobre las hojas, pudimos colocarlas en cajas transparentes y hacer todas las mediciones sin estorbarlas, que es algo raro", explicó el doctor Carlos Taboada. Proyectaron luz de diferentes longitudes de ondas a través de los animales mientras estaban activos, durmiendo e incluso anestesiados para medir su opacidad. "Encontramos que, cuando duermen, las ranas logran extraer aproximadamente el 90% de los glóbulos rojos de la sangre en su sistema circulatorio" continuó el doctor Taboada. "De alguna manera pueden empaquetar la mayoría de los glóbulos rojos concentrándolos en el hígado".
La rana de cristal tiene más glóbulos rojos en su sistema circulatorio cuando está activa que cuando duerme. La profusa red de capilares llamada sinusoides le permite al hígado casi doblarse en tamaño, mientras el resto del cuerpo de la rana se vuelve transparente. Tanto machos como hembras poseen la misma capacidad de transparencia. “Salvo en las épocas de reproducción, cuando los ovarios de las hembras se llenan de huevos que son opacos", indica el doctor Delia.
El plasma sanguíneo continúa circulando por el cuerpo de las ranas, pero sin glóbulos rojos que están concentrados en el hígado sin que se genere un coágulo masivo. En la noche, cuando el animal quiere activarse para cazar, reproducirse o cantar, por ejemplo, libera a los glóbulos rojos de vuelta a la circulación y el hígado se encoge otra vez. El doctor Taboada explica que la rana es capaz de coagular la sangre cuando lo necesita, en caso de sufrir una lesión, por ejemplo, pero sin generar coagulaciones patológicas. Estas capacidades implican mecanismos biológicos que no solo les permiten a las ranas disminuir y agregar glóbulos rojos por el cuerpo, sino que les permiten sobrevivir cuando duermen durante el día con muy bajas cantidades de oxígeno."La capacidad de este animal de no usar su sistema circulatorio durante muchas horas del día, en temperaturas muy altas es impresionante, es increíble", comentó el doctor Delia.
El conocimiento de este fenómeno todavía es muy básico, pero los investigadores describen la habilidad de concentrar y coagular la sangre selectivamente como un "superpoder" que podría abrir el camino hacia un mejor entendimiento de la coagulación sanguínea en general. En la mayoría de los animales, la aglomeración de sangre ocasiona coágulos que pueden ser mortales, como cuando generan infartos en humanos.
El doctor Taboada termina señalando que: "Cuando tratamos de evitar coágulos (en humanos) debemos utilizar algún medicamento... pero, al mismo tiempo, estos medicamentos pueden generar riesgos de sangrados como los que se ven en pacientes con trombosis"… “Las ranas de cierta manera tienen algún anticoagulante local o algún mecanismo bioquímico -que puede ser complejo o puede ser sencillo- y estamos investigando qué le permite hacer eso sin comprometer su coagulación normal". Los investigadores señalan que convertir sus descubrimientos en aplicaciones prácticas o terapéuticas en la medicina humana podría demorar décadas. Esta investigación se publicó en la revista científica Science.
Regresemos a hablar con datos más precisos sobre la rana de cristal, ya que hay unas 150 especies cuyo hábitat se extiende desde el sur de México hasta el noroccidente de Ecuador. Aunque la ciencia está familiarizada con esta curiosa rana, hasta ahora no se sabía cómo era que se volvía transparente. Los científicos llevan mucho tiempo intrigados por la capacidad de la rana de cristal para mimetizarse con su entorno. Pero nadie se había fijado en el fenómeno de los glóbulos rojos, quizá porque sólo se produce mientras la rana duerme a lo largo del día.
Después de la familia Centrolenidae, este grupo (monofiletico de anuros) fue considerado como estrechamente relacionada con la familia de las ranas arbóreas (Hylidae); sin embargo, recientes estudios filogenéticos han colocado a Centrolenidae (y a su taxón hermano, las familias Allophrynidae) más cercanamente relacionados con la familia Leptodactylidae.
La Familia Centrolenidae (156 especies), son en su mayoría de color verde, aunque muestran una gran variedad de tonos, desde verdes amarillentos a verdes oliva. Unas pocas especies tienen coloraciones marrones, y una especie (Cochranella mache) puede ser azul. Una de sus características más destacadas es que en alrededor de un cuarto de las especies sus órganos internos son visibles, especialmente en los miembros de la subfamilia Hyalinobatrachinae. Los machos de algunas especies cuentan con una espina humeral que usan para lucha entre ellos.
Maracaibo, jueves 29 de junio del año 2023
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