Por qu¨¦ las ranas son verdes

Algunas ranas tienen concentraciones de biliverdinas tan altas que superan lo que se asociar¨ªa, para el ser humano, a un cuadro de patolog¨ªa severa o incluso a la muerte. La mayor¨ªa de los animales no son verdes porque los efectos fisiol¨®gicos de estos pigmentos pueden ser t¨®xicos. Estas ranas, sin embargo, los necesitan, crecen y viven con ellos. Es lo que motiv¨® a Carlos Taboada, investigador del departamento de biolog¨ªa de la Universidad Duke (Estados Unidos), a entender por qu¨¦ y, sobre todo, c¨®mo. Tras un an¨¢lisis de varios a?os del genoma...

Algunas ranas tienen concentraciones de biliverdinas tan altas que superan lo que se asociar¨ªa, para el ser humano, a un cuadro de patolog¨ªa severa o incluso a la muerte. La mayor¨ªa de los animales no son verdes porque los efectos fisiol¨®gicos de estos pigmentos pueden ser t¨®xicos. Estas ranas, sin embargo, los necesitan, crecen y viven con ellos. Es lo que motiv¨® a Carlos Taboada, investigador del departamento de biolog¨ªa de la Universidad Duke (Estados Unidos), a entender por qu¨¦ y, sobre todo, c¨®mo. Tras un an¨¢lisis de varios a?os del genoma de estos anuros tomando la Boana punctata como modelo, el grupo de investigadores lleg¨® a la conclusi¨®n de que las responsables de dicha acumulaci¨®n son las serpinas, familia de prote¨ªnas caracterizadas por ser inhibidores de proteasa, que se enlazan al pigmento y van ajustando el color, seg¨²n lo detallan en un estudio publicado este lunes en la revista PNAS.

Estas prote¨ªnas, presentes en toda la naturaleza, nacen en el h¨ªgado, pasan por la circulaci¨®n, se enganchan a los pigmentos y se expresan por todos los tejidos de la rana en funci¨®n de sus necesidades dando la coloraci¨®n verdosa. Este mecanismo se podr¨ªa comparar a lo que ocurre cuando una persona se da un golpe, pues este mismo pigmento da color al morat¨®n. ¡°Durante una parte del proceso, la adquisici¨®n de ese color est¨¢ presente. Se genera una hemorragia, se degrada en gl¨®bulos rojos y se libera ese pigmento, pero nosotros pasamos r¨¢pidamente a la bilirrubina¡±, explica Taboada, principal autor del trabajo. Estos elementos se observan en mayor cantidad en la linfa del anfibio, entre la piel y los m¨²sculos, donde hay grandes bolsas de l¨ªquido. Lo que sorprendi¨® a los expertos no es tanto el efecto de las serpinas, sino ver que se trataba de una familia y que, adem¨¢s, en cada especie estudiada era una en particular y que algunas no ten¨ªan el mismo gen.

La presencia de biliverdinas ha ido cambiando unas 41 veces independientemente en la historia evolutiva de estos anfibios y es visible en m¨¢s de 400 ranas (sobre las 7.000 especies que hay) de 11 familias distintas. ¡°Estas ranas desarrollaron un miembro de esta familia de prote¨ªnas de manera estable, lo pueden expresar en una gran concentraci¨®n y les confiere una nueva funci¨®n, lo que es muy interesante¡±, opina el experto argentino.

El ambiente y el estr¨¦s al cual se somete una rana podr¨ªan afectar esa coloraci¨®n. ?C¨®mo? ¡°Todav¨ªa no se sabe¡±, contesta el bi¨®logo. Lo que s¨ª se puede observar es que cuando estos animales enferman pierden el color verde volvi¨¦ndose m¨¢s amarillos. Esta alteraci¨®n implica que las serpinas, de color azul, han dejado de expresarse. En unos cuatro o siete d¨ªas, la rana muere. En definitiva, se sabe que el entorno altera, pero se ignora cu¨¢l es el detonante. ¡°Pero ahora podemos encontrar muchas m¨¢s cosas. Este es solo el comienzo. Esta biolog¨ªa y su base bioqu¨ªmica han sido poco estudiadas. Hay muchas facetas que todav¨ªa se desconocen, como su defensa qu¨ªmica o c¨®mo se defiende de pat¨®genos¡±, confirma Taboada.

La pr¨®xima etapa es entender c¨®mo las ranas cambian de color a lo largo del d¨ªa. Las prote¨ªnas se mueven de lugar, desde la linfa hasta las piernas por ejemplo. Cuando est¨¢n en reposo, las serpinas les permiten adquirir el color de las plantas y pasar desapercibidas. Al llegar la noche, cuando la rana comienza a cantar, esas prote¨ªnas se desplazan y le dan otro color, menos ¡°cr¨ªptico¡±, en palabras de Taboada. Pero estas prote¨ªnas no est¨¢n relacionadas ¨²nicamente con la coloraci¨®n. El experto tambi¨¦n tiene curiosidad por analizar otras vertientes y la funci¨®n que tienen las dem¨¢s.

Lagartos y peces

La alta concentraci¨®n de biliverdinas tambi¨¦n se encontr¨® en peces y en lagartos de Nueva Guinea. Estos ¨²ltimos, por ejemplo, tienen la sangre de color verde, aunque su piel no lo sea, explica Christopher Austin autor del estudio en cuesti¨®n que sali¨® en Science Advances e investigador en la Universidad Estatal de Luisiana (Estados Unidos). Sus resultados demuestran que ha habido cuatro evoluciones independientes en cuanto a presencia de estos pigmentos, es decir, 10 veces menos que en las ranas del estudio de Taboada. ¡°Hay muchas maneras de ser verdes en los animales y lo que cuenta este trabajo no es algo muy com¨²n. La mayor¨ªa de lagartos y de ranas no tienen esa concentraci¨®n de biliverdinas¡±, insiste Austin. Aun as¨ª, para ¨¦l, este tipo de investigaciones tiene un inter¨¦s para la biolog¨ªa m¨¢s b¨¢sica y va mucho m¨¢s all¨¢. ¡°Nos ayuda a entender el organismo humano¡±, precisa.

Taboada tambi¨¦n est¨¢ convencido de ello: ¡°Conocer la rana nos da mejor informaci¨®n sobre nosotros aunque esas prote¨ªnas se expresen de otra forma y tengan una funci¨®n distinta¡±. Otro punto en com¨²n en el discurso de los investigadores es que, para los dos, es importante ver c¨®mo la evoluci¨®n de las especies puede actuar de manera convergente y dar resultados muy parecidos en otros organismos, pero con explicaciones diferentes. ¡°Todo apareci¨® de manera independiente y quiero ver si son las mismas prote¨ªnas involucradas en las otras especies. La parte m¨¢s entretenida es entender c¨®mo la diversidad biol¨®gica puede alcanzar cualquier fenotipo¡±, asegura el cient¨ªfico argentino.

Para Iv¨¢n G¨®mez-Mestre, bi¨®logo evolutivo experto en anfibios en la Estaci¨®n Biol¨®gica de Do?ana del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC), es esencial entender la base molecular detr¨¢s de la coloraci¨®n de las ranas porque revelan el estado de salud del animal y su condici¨®n corporal. ¡°Estos estudios ayudan a explicar la enorme variabilidad del grupo. Los anfibios son muy comunes en el tr¨®pico pero se distribuyen por otras partes del globo. Ocupan todos los nichos ecol¨®gicos¡±, cuenta G¨®mez-Mestre. El experto espa?ol a?ade, en armon¨ªa con los otros investigadores, que tambi¨¦n es cuesti¨®n de salud humana. ¡°Esto a nosotros tambi¨¦n nos sirve porque podemos entender c¨®mo se regula la pigmentaci¨®n de la piel y, en caso de eficiencia, saber cu¨¢l puede ser la base molecular¡±, asegura. Al cient¨ªfico le interesan las ranas de vidrio o de cristal que solo tienen pigmentaci¨®n en el dorso y suponen todav¨ªa un misterio. ¡°En la parte ventral se ven los ¨®rganos y el coraz¨®n latiendo. Son fascinantes y todav¨ªa no est¨¢ claro el por qu¨¦¡±, concluye.

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