Algas verdes suministran oxígeno al cerebro de renacuajos

Un equipo de científicos alemanes de la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich ha desarrollado una técnica que permite a los renacuajos de rana de uñas africana (Xenopus laevis) ‘respirar’ con la ayuda de algas verdes inyectadas en el torrente sanguíneo.

Las ranas tienen la capacidad de respirar a través de branquias, pulmones y la piel, según el desarrollo en el que se encuentren. Aunque todavía se trata de una opción futurística, este estudio permite vislumbrar la posibilidad de usar organismos fototróficos para aumentar los niveles de oxígeno en el cerebro de forma controlada en determinadas condiciones ecofísicas o tras deficiencias patológicas.

En este sentido, Hans Straka, autor principal del estudio ha señalado que las algas produjeron tanto oxígeno que pudieron “devolver a la vida a las células nerviosas” de los renacuajos.

De momento, solo se trata de una muestra sobre cómo combinando principios biológicos se puede ‘resucitar’ el cerebro de estos batracios, según han indicado los investigadores.

Para explorar esta hipótesis los investigadores inyectaron algas verdes (Chlamydomonas renhardtii) y cianobacterias (Synechocystis) en el corazón de los renacuajos. Una vez que las microalgas llegaron al cerebro se esperó hasta que se quedó sin oxígeno. Una vez llegado este momento, iluminaron la cabeza de los batracios para que se produjera la fotosíntesis dentro del cerebro y comprobaron que se reanudó la actividad neuronal en un plazo de 15 a 20 minutos, unas dos veces más rápido que al reponer el baño con oxígeno sin las algas.

Además, los nervios reanimados funcionaron tan bien o incluso mejor que antes del agotamiento del oxígeno, lo que demuestra que la técnica era rápida y eficaz. “Hemos probado que el método funciona. Fue sorprendentemente fiable y robusto, y desde mi punto de vista, un enfoque hermoso”, dice Straka. “Trabajar basándose en un principio no significa realmente que se pueda aplicar al final, pero es el primer paso para iniciar otros estudios”.

Aunque los autores creen que su descubrimiento podría dar lugar algún día a nuevas terapias para afecciones inducidas por accidentes cerebrovasculares o entornos con escasez de oxígeno, como bajo el agua o a gran altitud, consideran que las algas están lejos de estar listas para entrar en nuestra circulación sanguínea.

El siguiente paso del equipo es comprobar si las algas inyectadas pueden sobrevivir dentro de los renacuajos viviendo en condiciones normales, produciendo oxígeno sin provocar una respuesta inmunitaria que cause estragos en los animales.

Straka también piensa que su investigación podrá beneficiar a otros laboratorios que trabajen con tejidos aislados u organoides. La introducción de algas productoras de oxígeno podría ayudar a estos tejidos a desarrollarse y aumentar sus tasas de supervivencia, reduciendo potencialmente la necesidad de usar animales vivos en esos experimentos.

“Hay que tener nuevas ideas y nuevos conceptos que explorar; esta es una de las formas de impulsar la ciencia”, dice Straka, que concluye: “Si tienes la mente abierta y lo piensas bien, de repente, puedes ver todas las posibilidades a partir de una idea”.

Referencia:
Suzan Özugur, Myra N. Chávez, Rosario Sanchez-Gonzalez, Lars Kunz, Jörg Nickelsen, Hans Straka. Green oxygen power plants in the brain rescue neuronal activity. iScience, Volume 24, Issue 10, 2021, 103158, ISSN 2589-0042,
https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103158