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Qué tienen de raro las enferme dades raras?
Lo primero que suele venir a la cabeza cuando se habla de enfermedades raras es que se les llame así por ser unas patologías extrañas: uno podría pensar que sus síntomas, causas o consecuencias pudieran ser algo absolutamente extravagante (como ponerse de color verde, que salgan pelos en las plantas de los pies o aullar compulsivamente las noches de luna llena). Pero recordemos que “raro” puede referirse a escaso, poco frecuente, y es precisamente ésta la acepción que nos interesa. Las enfermedades raras tienen las mismas bases Tanto las asociaciones de pacientes como FEDER (izquierda) moleculares que cualquier otra enfermedad, los síntomas y las iniciativas públicas de investigación como los programas que producen no tienen nada de distinto, pero son muy CIBER (derecha) participan de la estrategia de agrupar a poco frecuentes en las poblaciones humanas. Por esta distintos grupos de afectados o grupos de investigadores, razón también se les llama “minoritarias”, “huérfanas”o respectivamente.
“poco frecuentes”. Para que una enfermedad sea Con estos primeros datos se nos plantean automáticamente una serie de cuestiones que conforman el núcleo de la dificultad en la investigación y tratamiento de las enfermedades raras. Tomadas de manera individual, estas patologías afectan a tan bajo número de individuos que su estudio en poblaciones concretas y cerradas es casi imposible: imaginemos que sólo disponemos de tres o cuatro individuos para analizar muestras, probar tratamientos, hacer un seguimiento de los síntomas... Por otro lado, estudios genéticos profundos requieren un seguimiento genealógico de las familias; de nuevo el bajo número presenta un inconveniente. Respecto a considerada “rara”, debe afectar a menos de 5 individuos la financiación, nos encontramos con algo parecido: que por cada 10.000 en una misma población, según un gobierno destine fondos para investigar una patología criterios de la Unión Europea. Pero no entraremos que afecta a cuatro personas será siempre secundario en números, pues el criterio varía según los países: ante la posibilidad de financiar un estudio centrado en un quedémonos con el concepto tipo de cáncer que afecta a miles. ¿Qué se intenta hacer de que estas enfermedades son para solventar estos problemas? poco frecuentes. ¿Existe una explicación a esta baja frecuencia? Muchas de estas enfermedades Las enfermedades raras tienen las La estrategia más exitosa ha sido precisamente agrupar estas patologías dentro de una misma son de origen genético y tienen un mismas bases categoría, para conseguir fondos, carácter recesivo (esto significa que para que un individuo manifieste sus síntomas debe ser portador de dos copias defectuosas de moleculares que cualquier otra enfermedad, los concienciación en la sociedad en el aspecto más social, las asociaciones de pacientes tanto dentro de una misma enfermedad un mismo gen). Sin embargo, síntomas que como las que aglutinan a pensemos en la cantidad de genes presentes en el genoma humano que pueden estar mutados en sus producen no tienen nada de distinto, muchas de ellas (en nuestro país, FEDER [1] por ejemplo); dentro del mundo investigador, dos copias sin llegar a producir pero son muy se crean departamentos o incluso una muerte directa al feto antes del nacimiento: sin necesidad de hacer cálculos, podemos imaginar que son muchísimas. Si pensamos poco frecuentes en las poblaciones humanas instituciones que reúnen a distintos grupos de investigación con el denominador común de estudiar una enfermedad rara en las enfermedades raras como (es el caso del CIBERER [2]). Si un conjunto de patologías, nos pasamos de muchas poblaciones encontramos entonces con un número que supera los de afectados aisladas, a estudiarlas todas en su conjunto, 6000 tipos de enfermedades raras distintos, cada una con atajamos también el problema de la insuficiencia de datos. sus particularidades y sus diferentes síntomas. ¿Cómo puede abordarse su estudio? Bien, supongamos que tenemos datos suficientes y fondos holgados, gracias a estas estrategias de aglutinación de recursos. Ahora, centramos nuestros esfuerzos en una
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Estudiando enfermedades raras: mejor en equipo pasaremos a encontrarnos?
de esas patologías en concreto: ¿con qué dificultades Ya se ha mencionado que la mayoría de estas enfermedades tienen un origen genético. Siendo muy reduccionistas, podríamos decir que gracias a la secuenciación del genoma humano es cada día más fácil identificar las causas primeras de cualquier patología, o al menos conocer qué genes se encuentran afectados. Dado que ignoramos para qué sirven la mayoría de genes codificados por nuestro material genético, esto tampoco significa una solución inmediata: pero sí podemos empezar directamente las investigaciones centrándonos en pocos genes, reproduciéndolos en nuestro laboratorio y sometiéndolos a todo tipo de análisis y experimentos.
De este modo iremos desgranando su tamaño, las partes que lo forman, su relación con otros genes y con suerte, en última instancia, su función. Pasaríamos entonces a intentar explicar las consecuencias últimas halladas en los pacientes, que concuerden con sus síntomas y todo lo que se halle en muestras de tejido, consiguiendo enlazar las funciones del gen (o los genes) y las proteínas implicadas. Llegados a este punto, la búsqueda de una solución a la enfermedad sería no inmediata, pero sí mucho más factible.
Conviene matizar para aquellos no familiarizados con la investigación a nivel molecular, que esta cadena de acontecimientos no es lineal, en absoluto. A menudo se trabaja desde muchos frentes a la vez, y es la combinación de resultados provenientes de distintos campos la que puede dar forma a los hechos. Los genetistas y biólogos moleculares pueden analizar las mutaciones de los pacientes y diseccionar el producto proteico, mientras los patólogos estudian a los pacientes, intentan paliar sus síntomas, obtienen tejido de pacientes tanto vivos como fallecidos es clave de nuevo el trabajo en equipo y la comunicación entre los distintos grupos para que los datos puedan dirigir a unos y otros en la dirección correcta. Desde que las enfermedades raras se han agrupado en una categoría equiparable a la de enfermedades La estrategia de agruparse tiene el mismo efecto en la vertiente social del problema de las enfermedades raras. Normalmente las personas afectadas se encuentran muy desvalidas frente a las prioridades de gobiernos, entidades financieras y la sociedad en general: es muy común escuchar reivindicaciones de agrupaciones de enfermos, eventos que reúnen dinero para mejorar sus condiciones y facilitar tratamientos y proyectos de investigación. Enfermedades como la fibrosis quística, la ataxia de Friedrich o el síndrome de Tourette son conocidas para el gran público por distintas razones, ya sea por haberse asociado los pacientes desde hace mucho tiempo y conseguido llegar a la opinión pública, por presentar síntomas muy peculiares, o por haber sido padecidas por personajes conocidos. Lamentablemente, vivimos en una sociedad donde siempre se va a priorizar el beneficio de la mayoría y donde no hay recursos suficientes para todos. El asociarse bajo un mismo nombre es una gran ventaja, pero aún hay quien piensa que destinar tiempo y dinero a investigar enfermedades sufridas por personas que se cuentan con los dedos de las manos, es un despilfarro y una triste imposibilidad. Pero lo que no se suele explicar con bastante hincapié son los beneficios
Primera página del trabajo donde se describió por primera vez lo que más tarde se llamaría “enfermedad de Lafora” (izquierda; [3]). A la derecha, dibujo de esa misma publicación donde se resalta el aspecto de los gránulos de poliglucosanos presentes en las neuronas.
derivados del estudio de enfermedades raras. Y llegamos Más de quince años después, efectivamente, conocemos por fin al meollo de la cuestión y el propósito principal de muchísimo más acerca de laforina y sus características. este artículo: demostrar mediante un ejemplo concreto Pero el camino ha sido tortuoso: se descubrió otro gen que la lucha contra las enfermedades raras no es algo que cuya alteración producía los mismos síntomas [5], y beneficie a unos pocos individuos, sino a la sociedad en experimentalmente se demostró que el producto de su conjunto. dicho gen, la proteína malina, formaba un complejo que le da nombre: Gonzalo un honor al doctor) eran los responsables directos de funcional con laforina [6]. Así pues, ahora se aborda la enfermedad desde el estudio del complejo laforinamalina. Conozcámoslas un poco mejor.
Un ejemplo concreto: la rara enfermedad de Lafora
Su nombre completo es en realidad epilepsia mioclónica Son proteínas con actividad enzimática, es decir que progresiva de tipo Lafora. Es tan rara, que ningún médico favorecen reacciones químicas en las que un grupo fosfato con el que me haya topado la había oído mencionar antes. es eliminado de otra molécula. La adición de fosfatos De su nombre se deducen sus principales síntomas: los (fosforilación) a las proteínas producen alteraciones en su afectados sufren crisis epilépticas, degeneración muscular, función que pueden manifestarse de distintas maneras: y en apenas diez años desde que se manifiestan las pueden activarlas, inhibirlas, facilitar o interrumpir su primeras crisis (que suele ser en la adolescencia) mueren interacción con otras moléculas, afectar a su estructura por las complicaciones, principalmente por imposibilidad o a su estabilidad. Este tipo de procesos de fosforilación y respiratoria. Son síntomas devastadores, y no existe una desfosforilación son críticos en las rutas de transducción cura para ellos, apenas algunos tratamientos paliativos de señales intracelulares, que son la manera mediante que retrasan el fatal desenlace. la cual las células regulan su Hace exactamente cien años funcionamiento y responden a se describieron las primeras particularidades de esta patología, por el investigador La rara enfermedad de Lafora. estímulos externos mediante cambios en su expresión génica, en última instancia. Rodríguez Lafora. En un trabajo “Su nombre completo Dentro del grupo de las de 1911 publicado durante es en realidad fosfatasas laforina es muy su estancia en Alemania [3], el investigador describió las epilepsia mioclónica particular, pues es la única capaz de unirse a los carbohidratos anomalías encontradas en progresiva de tipo como el glucógeno. Sin muestras de tejido nervioso Lafora. Es tan rara, embargo, todavía existe de un paciente fallecido aquejado de esta serie de crisis epilépticas. Lo más llamativo que ningún médico con el que me haya polémica en cuanto a si la función de laforina consiste sencillamente en unirse al era que en las neuronas se topado la había oído glucógeno y eliminar grupos hallaron unos gránulos que mencionar antes” fosfato que pudieran dar lugar resultaron ser acumulaciones a la formación de los gránulos de glucógeno (el almacén encontrados en los pacientes energético más inmediato de Lafora, o por el contrario de nuestras células, formado por concatenaciones existe alguna proteína a la que laforina libere de sus de moléculas de glucosa). Se desconocía entonces, y grupos fosfato para regular su función. Recientemente todavía existe controversia al respecto, si estos granos se ha descubierto que laforina a su vez es regulada por de glucógeno alterado (bautizados también en honor a fosforilación, lo cual podría estar afectando a su actividad su descubridor como “cuerpos de Lafora”; desconozco como fosfatasa al producir cambios importantes en su si realmente semejante nombrecito le hubiera parecido estructura [7]. Laforina pertenece a la superfamilia de las fosfatasas. la muerte neuronal o una consecuencia de otro fallo Bien, fijémonos ahora en malina. En este caso se trata desconocido. Durante los años siguientes, poco se avanzó de una enzima ubicuitina ligasa. En esta categoría se en conocer las causas de la enfermedad. La genealogía encuentran proteínas implicadas en un proceso crítico de los pacientes apuntaba a un fallo genético de carácter para el funcionamiento celular: la señalización por recesivo, lo cual la hacía muy poco frecuente, siendo ubicuitina regula principalmente la eliminación de mayor la incidencia en poblaciones con alta proporción proteínas que pudieran ser causa de alteraciones en el de relaciones endogámicas. Hasta casi noventa años funcionamiento celular, bien por encontrarse en estado después, no se identificó el gen afectado [4], pero a partir defectuoso o por no requerirse de su función en ese de aquí todo avanzó más rápidamente. Se bautizó a su preciso momento. Actuando conjuntamente con otras producto proteico como laforina, y se pensó de manera proteínas similares, se etiqueta a las proteínas con optimista que se estaba cerca de conocer la causa y la pequeñas moléculas (ubicuitinas) que forman una cadena posible solución de la enfermedad. y dirigen a sus objetivos hacia su degradación o, en algunos casos concretos, hacia un destino diferente.
Seguramente la cosa parece ahora más complicada que al principio. El problema es que no acaba aquí: la complejidad a la que pueden llegar los sistemas biológicos
es apabullante, y siguen apareciendo evidencias de otras rutas de señalización y procesos celulares en los que al parecer tanto laforina como malina podrían tener un papel: regulación de proteínas mal plegadas, respuesta a estrés en el retículo endoplásmico, regulación de la respuesta a insulina [10-15] e incluso (aunque de manera más controvertida) en cáncer [16-18]. Pocas moléculas en las células actúan de una única y exclusiva manera, y en solitario. Pero hay algo beneficioso en todo esto: al aparecer relaciones con otras moléculas y procesos biológicos, se producen descubrimientos que tal vez no se hubiesen dado de otro modo, o que hubieran tardado mucho más. En el caso que nos ocupa, los estudios a nivel filogenético (es decir, el estudiar la historia evolutiva de los genes codificantes de laforina y malina) nos han demostrado no sólo que ambas proteínas tienen un origen distanciado evolutivamente (esto arroja luz sobre la posibilidad de que ambas realicen funciones independientes, no sólo actuando en conjunto), sino que Esquema de la estructura de laforina y malina. (A) Laforina está formada por un dominio amino terminal de unión a carbohidratos (CBD, en rojo) y un dominio además malina tiene un origen común fosfatasa de doble especificidad (DSPD, en azul). Dado que todavía no se ha al de otra familia de proteínas distintas: publicado la estructura de laforina, se representa un modelo informático del en concreto, se halla estrechamente posible aspecto tridimensional de ambos dominios por separado (modificado relacionada a nivel bioquímico y molecular de [8]). (B) Malina está formada por un dominio amino terminal tipo RING con una proteína denominada TRIM32 crítico para la actividad ubicuitina ligasa, y seis repeticiones que forman [19-21]. Se había descrito previamente dominios NHL. El modelado informático de dichos dominios muestra su que mutaciones en TRIM32 son la base disposición en forma de barril, la cual es crucial para establecer interacciones de un tipo concreto de distrofia muscular, con otras proteínas. y ahora conocemos que además esta Pese a tener una naturaleza molecular totalmente los sustratos de malina [21]. El hecho de distinta, la interacción entre laforina y malina es lo que que existan estos puntos en común nos acerca a descubrir permite la regulación del metabolismo del glucógeno los detalles moleculares más finos que hacen diferente la en determinadas situaciones. Ni el científico más genial actuación de TRIM32 y malina, siendo ambas proteínas del momento podría haber imaginado a priori que era el no sólo “parientes” evolutivamente hablando, sino a nivel trabajo en equipo entre estas dos proteínas lo que fuese bioquímico, molecular y estructural tremendamente crítico para el desarrollo de la enfermedad. Se presentó parecidas. Y si esto parece sorprendente, terminaré la entonces una hipótesis mediante la cual laforina se une sección diciendo que gran parte de la información que por un lado a malina, y por otro al glucógeno: una vez tenemos acerca de laforina y sus características ha sido allí, malina se encuentra con las proteínas reguladoras recabada gracias a comparaciones con otra proteína con la de la síntesis del glucógeno, las etiqueta y son degradas, que comparte gran parecido estructural y funcional. Nada deteniendo el proceso. En el caso de que una u otra más y nada menos que una proteína de plantas, capaz de estén alteradas, el glucógeno seguiría acumulándose y desfosforilar el almidón [22-23] (recordemos que es la probablemente esto es lo que sucede en las neuronas que manera de almacenar glucosa que tienen las plantas, de en condiciones normales no producen este compuesto. Si modo equivalente al glucógeno de mamíferos). Sí amigos, añadimos el hecho de que laforina sería capaz de eliminar puede empezarse un trabajo estudiando bioquímica de las las moléculas de fosfato añadidas en exceso o por error plantas y acabar desgranando los detalles de una rarísima a estas acumulaciones de glucógeno [9], tenemos un enfermedad humana: así de increíble es la ciencia. Y ya panorama bastante factible de qué es lo que sucede que nos hemos metido en el tema de las plantas, viene cuando una u otra proteínas son incapaces de realizar sus de perillas recordar una conocida expresión para titular el tareas. último apartado del artículo. proteína es capaz de modificar algunos de
sus terribles efectos, sino para entender nuestra fisiología e incluso para comprender mejor otras enfermedades que poco o nada parecen tener que ver. Trabajos de
distintos grupos en todo el mundo han demostrado que existe una relación entre el complejo laforinamalina, la señalización intracelular por cascadas de fosforilación, la regulación del metabolismo del glucógeno, y la degradación de proteínas. Todos estos son procesos generales del funcionamiento celular. La relación final entre estos procesos y el desarrollo de la enfermedad, así como una posible cura, todavía están lejanos: pero en el transcurso de estas investigaciones, se han establecido paralelismos con otras patologías. No olvidemos que la respuesta a proteínas mal plegadas, que se regula mediante ubicuitinación entre otros procesos, se encuentra alterada en muchas patologías neurodegenerativas de frecuencia Posibles explicaciones para la formación de los cuerpos de Lafora. La función de laforina mucho mayor que la enfermedad consistiría en evitar que un exceso de fosfatos impidiese la correcta fosforilación del de Lafora. glucógeno mediando exclusivamente su actividad como fosfatasa (izquierda; modificado de [24]). Este mismo efecto podría conseguirse actuando conjuntamente con malina, El estudio de las enfermedades dirigiéndola hacia el glucógeno y permitiendo que ésta etiquetase las enzimas raras produce una nada desdeñable reguladoras del glucógeno, produciendo su degradación e inhibiendo una acumulación excesiva (derecha; modificado de [25]). Recientemente se ha propuesto que la cantidad de datos que nos acercan única razón por la que se acumula fosfato en el glucógeno es por errores cometidos al funcionamiento más detallado por la enzima ramificadora, en cuyo caso laforina actuaría sólo como una molécula de los mecanismos moleculares “correctora” que eliminaría dichos grupos fosfato (abajo; modificado de [9]). de nuestro organismo. Esto nos demuestra que jamás se debe Estudiar los árboles para poder entender el bosque despreciar el conocimiento en sí mismo: es una lucha que la investigación de carácter básico La defensa de la investigación como un objetivo en sí ha tenido que mantener (que todavía hoy mantiene) con mismo, más que un simple método de llegar a unos los proveedores de fondos desde su misma existencia. descubrimientos o aplicaciones concretos, requiere a La limitación de la financiación es algo imposible de veces de una justificación que debería ser innecesaria. solucionar, por ahora: pero al menos debemos intentar No está plenamente asumido que el conocimiento per se demostrar que los avances del conocimiento tienen beneficie a las sociedades modernas, y se tiende a exigir consecuencias beneficiosas en sí mismos. Debemos ser una aplicación explícita y concreta para la inversión tanto conscientes de que nuestro organismo funciona siguiendo de recursos humanos como de capital en determinadas unas mismas instrucciones, llevadas a cabo por unos áreas del conocimiento. Aunque en el área de la mismos efectores. Cuanto más rara sea la enfermedad, biomedicina suele ser más fácil obtener esta justificación, más recóndito será el fallo molecular que oculta, y en a veces nos encontramos con casos como el expuesto en consecuencia, más detallada la información que nos este artículo: es difícil de explicar cómo puede el estudio puede dar acerca del funcionamiento de nuestra biología. de enfermedades que aquejan a un puñado de individuos beneficiar al resto, cómo este trabajo puede hacer avanzar a la ciencia y a la medicina. En definitiva, podríamos decir que el popular dicho “no dejar que los árboles impidan ver el bosque” tiene una Sin embargo, ejemplos como el de la enfermedad de científica: si nos detenemos el tiempo suficiente a Lafora - de la que en nuestro país en la actualidad apenas estudiar todos y cada uno de los árboles, apreciando encontramos una decena de afectados - nos demuestran las similitudes y diferencias entre ellos, será más fácil que el estudiar una patología así de infrecuente durante entender las relaciones que los conectan, los rasgos que estos cien años nos ha proporcionado una imagen de lo los caracterizan y el aspecto que nos ofrecen. Gracias a que sucede en el interior de nuestras células que es de todo este conocimiento, tal vez estemos cada vez más capital importancia no sólo para entender y luchar contra cerca de poder entender cómo podemos salvar el bosque. interpretación totalmente distinta desde una perspectiva
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17. Federación Española de Enfermedades Raras http:// www.enfermedades-raras.org/. Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras http://www.ciberer.es/. Lafora, G.R. and B.Z. Glueck, Beitrag zur histpathologie der myoklonischen Epilepsie. Ges Neurol Psychiat., 1911. 6: p. 1-14. Serratosa, J.M., et al., The gene for progressive myoclonus epilepsy of the Lafora type maps to chromosome 6q. Hum Mol Genet, 1995. 4(9): p. 1657- 63. Chan, E.M., et al., Genetic mapping of a new Lafora progressive myoclonus epilepsy locus (EPM2B) on 6p22. J Med Genet, 2003. 40(9): p. 671-5. Gentry, M.S., C.A. Worby, and J.E. Dixon, Insights into Lafora disease: malin is an E3 ubiquitin ligase that ubiquitinates and promotes the degradation of laforin. Proc Natl Acad Sci U S A, 2005. 102(24): p. 8501-6. Dukhande, V.V., et al., Laforin, a dual specificity phosphatase involved in lafora disease, is present mainly as monomeric form with full phosphatase activity. PLoS One, 2011. 6(8): p. e24040. Romá-Mateo, C., et al., Laforin, a dual specificity protein phosphatase involved in Lafora disease, is phosphorylated at Ser25 by AMP-activated protein kinase. Biochem J, 2011. Roach, P.J., Are there errors in glycogen biosynthesis and is laforin a repair enzyme? FEBS Letters, 2011. 585(20): p. 3216-3218. Puri, R. and S. Ganesh, Laforin in autophagy: a possible link between carbohydrate and protein in Lafora disease? Autophagy, 2010. 6(8): p. 1229-31. Rao, S.N., et al., Sequestration of chaperones and proteasome into Lafora bodies and proteasomal dysfunction induced by Lafora disease-associated mutations of malin. Hum Mol Genet, 2010. 19(23): p. 4726-34. Sengupta, S., et al., Malin and laforin are essential components of a protein complex that protects cells from thermal stress. J Cell Sci, 2011. 124(Pt 13): p. 2277-86. Sharma, J., et al., Lafora disease ubiquitin ligase malin promotes proteasomal degradation of neuronatin and regulates glycogen synthesis. Neurobiol Dis, 2011. 44(1): p. 133-41. Vernia, S., et al., Increased endoplasmic reticulum stress and decreased proteasomal function in lafora disease models lacking the phosphatase laforin. PLoS One, 2009. 4(6): p. e5907. Vernia, S., et al., Laforin, a dual specificity phosphatase involved in Lafora disease, regulates insulin response and whole-body energy balance in mice. Hum Mol Genet, 2011. 20(13): p. 2571-84. Liu, Y., et al., Dimerization of Laforin is required for its optimal phosphatase activity, regulation of GSK3beta phosphorylation, and Wnt signaling. J Biol Chem, 2006. 281(46): p. 34768-74. Lohi, H., et al., Novel glycogen synthase kinase 3 and ubiquitination pathways in progressive myoclonus epilepsy. Hum Mol Genet, 2005. 14(18): p. 2727-36. Puri, R., et al., Hyperphosphorylation and aggregation of Tau in laforin-deficient mice, an animal model for 20.
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22.
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24.
25. Lafora disease. J Biol Chem, 2009. 284(34): p. 22657- 63. Frosk, P., et al., Limb-girdle muscular dystrophy type 2H associated with mutation in TRIM32, a putative E3- ubiquitin-ligase gene. Am J Hum Genet, 2002. 70(3): p. 663-72. Kudryashova, E., et al., Trim32 is a ubiquitin ligase mutated in limb girdle muscular dystrophy type 2H that binds to skeletal muscle myosin and ubiquitinates actin. J Mol Biol, 2005. 354(2): p. 413-24. Romá-Mateo, C., et al., Lafora disease E3-ubiquitin ligase malin is related to TRIM32 at both the phylogenetic and functional level. BMC Evol Biol, 2011. 11: p. 225. Hejazi, M., et al., The Laforin-like dual-specificity phosphatase SEX4 from Arabidopsis hydrolyzes both C6- and C3-phosphate esters introduced by starchrelated dikinases and thereby affects phase transition of alpha-glucans. Plant Physiol, 2010. 152(2): p. 711- 22. Kotting, O., et al., STARCH-EXCESS4 is a laforin-like Phosphoglucan phosphatase required for starch degradation in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 2009. 21(1): p. 334-46. Gentry, M.S., J.E. Dixon, and C.A. Worby, Lafora disease: insights into neurodegeneration from plant metabolism. Trends Biochem Sci, 2009. Solaz-Fuster, M.C., et al., Regulation of glycogen synthesis by the laforin-malin complex is modulated by the AMP-activated protein kinase pathway. Hum Mol Genet, 2008. 17(5): p. 667-78.
Carlos Romá Mateo se licenció en Bioquímica por la Universitat de València en 2003, para posteriormente realizar la tesis doctoral en el laboratorio de Biología Molecular del Cáncer en el Centro de Investigación Príncipe Felipe. El tema de su tesis versó sobre fosfatasas de bajo peso molecular implicadas en señalización intracelular. Desde 2009 trabaja como investigador postdoctoral CIBERER en el Laboratorio de Señalización por Nutrientes del Instituto de Biomedicina de Valencia-CSIC, estudiando las bases moleculares de la epilepsia mioclónica progresiva de tipo Lafora. También es el creador y principal redactor del blog científico-lúdico “¡Jindetrés, sal!”, bajo la identidad secreta de @DrLitos
Los inuits conocían la dureza de aquellas tierras heladas, los más veteranos les enseñaron que con la llegada del verano y la rotura de los hielos aparecerían los tan respetados unicornios que le alimentarían durante todo el invierno y le proporcionarían todo tipo de utensilios para la caza y el trueque para poder sobrevivir.
El sol hacía aparecer sus primeros y más brillantes rayos a través del horizonte, dotando a la tundra Ártica de los más bellos y puros colores. Para Namok y el resto de hombres el frío no les hacía ver más allá de la mirilla de su rifle que, con tan suma precisión, apuntaban a las calles de agua, las cuales se abrían entre las capas de hielo recién resquebrajadas, a la espera de que aparecieran sus presas más codiciadas: los narvales. Europa. Los inuits los cambiaban por utensilios y comida, y los vikingos los comercializaban como “cuernos de unicornio” con propiedades curativas y cuyas limaduras inhibían cualquier veneno, de forma que con los dientes del narval se elaboraron copas destinadas a los nobles y evitar así que intentaran envenenarlos (en aquella época estaba de moda la homeopatía). Por este motivo los vikingos y otros comerciantes nórdicos en ocasiones lo hacían valer su peso enoro.
Pero no fue hasta mediados del siglo XVI cuando Conrad Gesner publicó un dibujo de un narval, colocando, hasta ahora, el cuerno del unicornio en la cabeza de un pez y desmitificando la leyenda. A partir de ahí, y aunque con mucha discusión sobre su existencia, se empezó a conocer al animal que se ocultaba tras el mito del unicornio.
Han esperado todo un año su llegada y lo que le Los narvales son animales realmente maravillosos, sobra a Namok es la paciencia, cosa que no se podía decir raros, muy poco conocidos y con una mochila llena de de los más jóvenes e impacientes del grupo, deseosos de leyendas a sus espaldas, personalmente y visto desde un demostrar su llegada a la madurez y que ello les hacían punto de vista subjetivo, al escribir éste artículo y conocer cometer errores de precisión al animal a fondo puedo a la hora de disparar a su decir que su historia y su presa con lo que perdían la pieza, razón por la que Namok odiaba ir de caza ‘Aunque no se considera una especie en peligro de extinción, la relación con el ser humano es apasionante. junto con los jóvenes. Justo cuando hacía presencia contaminación, la sobrepesca y la Narval proviene del nórdico antiguo y significa “cadáver la ráfaga más gélida de la mañana, en una de las utilización de armas de fuego entre de ballena” debido a que su piel moteada gris y el color calles apareció el primer nativos, están haciendo que haya de su dorso se asemeja a los diente helicoidal, instantes después surgieron a su lado una alarmante disminución en las cadáveres de los marineros que morían en el mar. El cuatro dientes más. En ese momento y con el pulso de poblaciones de narvales’ nombre científico, Monodon monoceros, se deriva un cirujano, Namok, apuntó del griego: Monodon “un a la cabeza del macho de solo diente” y monoceros mayor tamaño. Sólo un tiro que significa“unicornio”. certero en el cerebro o en la columna vertebral heriría a su presa otorgándole el suficiente tiempo para capturarla Los narvales fueron descritos por Linneo en antes de que se perdiera en la inmensidad del océano. 1758 en su obra Systema Naturae. Junto con las Belugas, son las únicas especies cetáceas actuales de la familia Aunque no se considera una especie en peligro de Monodontidae, aunque muchos de los taxónomos han extinción, la contaminación, la sobrepesca y la utilización asignado a la beluga a otra familia o subfamilia (Tabla 1). de armas de fuego entre nativos, están haciendo que haya una alarmante disminución en las poblaciones de narvales Cuando se observa un narval por primera vez, no y el hecho de que el narval no esté catalogado como especie creo que sea posible olvidar esa imagen, tu cerebro hace amenazada no es porque no se encuentre en peligro, es una fotografía perfecta del animal, describe cada detalle; porque aún no hay datos suficientes sobre ellos. su piel es suave, en los adultos se dibuja a lo largo del dorso y parte superior de los costados motas de color blancas y Durante siglos los inuits han cazado narvales. negras; llegando a ser blancos con algunas áreas negras en Tanto entonces como ahora necesitan de su carne para el centro de la espalda, la parte superior de la cabeza y los poder sobrevivir durante todo el invierno, de sus tendones bordes de las aletas los individuos de más edad. Al nacer para fabricar cuerdas, con sus huesos construyen trineos y presentan una coloración gris clara homogénea que se utensilios de caza, y tanto su piel como su grasa (llamada torna a casi negra durante el destete pero a medida que va muktuk) les sirve de alimento y como fuente de vitamina creciendo van apareciendo las áreas blancas en el vientre C, de fundamental importancia, pues ellos no disponen de y los costados (Dibujo 1). frutas y hortalizas de forma natural. A todo ello debemos añadirle, también, los preciados colmillos de marfil. Presenta cabeza corta, redondeada y sin pico; su frente es abombada, y la boca pequeña y orientada hacía Probablemente, durante la Edad Media, los abajo. Las aletas pectorales son cortas y anchas, los adultos vikingos fueron los primeros en traer dientes de narval a presentan el borde posterior de las caudales muy convexo
Narval
Familia Monodontidae Medidas al nacer:
Longitud: 1,6 m Peso: 80 kg
Medidas máximas:
Longitud Macho: 4,7 m Hembra: 4,2 m
Peso Macho: 1600 kg Hembra:1000 kg
Longevidad:
Probablemente más de 50 años
Tabla 1: Medidas y longevidad de Monodon monoceros
tomando apariencia de alas de mariposa cuando se las observa desde el aire. Otra característica es que carecen de aleta dorsal, en su lugar presentan una cresta carnosa y aunque son odontocetos (cetáceos con dientes), solamente presentan dos colmillos en el maxilar superior.
Lo que realmente hace asombrosos y llamativos a los narvales es que en los machos (y muy rara vez en las hembras), de los dos colmillos que presenta, el colmillo izquierdo se desarrolla atravesando el labio cuando el animal tiene 2 o 3 años y sigue creciendo durante toda su vida. Los colmillos pueden alcanzar una longitud aproximada de 3 m. y el colmillo completo puede pesar más de 10 kg. La superficie del colmillo suele estar enrollada helicoidalmente de derecha a izquierda, pero el eje, por lo general suele ser recto (puede darse el caso de que el eje está espiralizado). Hay casos en los que también se desarrolla el colmillo derecho. Sin duda estamos ante la auténtica leyenda del “unicornio” de la imaginación popular (Dibujo 1).
Actualmente no se sabe exactamente la función del colmillo. Los primeros estudios científicos supusieron que el colmillo se utilizaba para perforar las capas de hielo del Ártico y abrir respiraderos, posteriormente, se ha pensado en su uso para la ecolocalización, para la localización de presas en el fondo marino, como defensa o como carácter sexual secundario que indica la dominancia y la posición jerárquica que ocupa dentro del grupo, de modo que los machos con los colmillos más largos atraen más a las hembras.
Los estudios más recientes realizados en 2005 muestran que puede funcionar como un sensor hidrodinámico que se conecta al sistema nervioso central dándole información sobre la temperatura, presión, y cambios en la salinidad y concentración de moléculas en solución aportándole información vital para vivir en el Ártico y detectar a posibles presas.
Pero los unicornios marinos no son fáciles de observar. Son animales muy tímidos y no se encuentran por nuestras latitudes, sino que presentan una distribución discontinua por el Ártico. Abundan más en las aguas profundas, sobre todo en el estrecho de Hudson, el noroeste de la bahía de Hudson, la cuenca de Foxe, la bahía de Baffin y el golfo de Lancaster, aunque también se pueden observar algunos núcleos poblacionales importantes en el mar de Groenlandia y otros más reducidos en el mar de Barents (ver mapa distribución).
Dibujo 1. Dibujo de la morfología de un macho y hembra de Narval, creado por Maurizio Wurtz (Fuente: http://www. artescienza.org).
Foto 1. Narvales respirando vista desde arriba. Foto de Paul Nicklen (National Geographics.)
Como migradores y gregarios que son, sus movimientos dependen de la formación y desplazamiento de la capa de hielo. Durante el verano, cuando se funde y se fragmenta el hielo, se pueden observar grandes agregaciones de varios cientos, que por lo general están compuestos por grupos de 2 a 10 individuos como mucho que siguen el límite del hielo en retroceso y entran a través de calles en los golfos y fiordos (aprovechando las grietas que se forman en las placas para salir a respirar), residiendo en éstas áreas durante todo el verano y principios de otoño. En invierno, cuando se forma de nuevo la capa de hielo, se dirigen hacia alta mar y permanecen allí hasta la primavera siguiente se ha visto que se disgregan los grupos teniendo
una vida más solitaria, posiblemente debido a la formación discontinua de las capas de hielo (ver imagen de la portada del artículo).
La alimentación se basa en peces pelágicos (bacalao ártico, bacalao polar, etc…), calamares y camarones que cazan en la columna de agua succionando las presas y tragándoselas enteras, en ningún momento las ensartan con el colmillo.
Su período de reproducción es a finales de invierno y en primavera (la mayoría en abril) justo cuando suelen ser más inaccesibles. Se cree que durante éste período de apareamiento, los machos adultos establecen combates para establecer su dominio y acceder a las hembras. Como consecuencias de esos combates muchos de ellos pueden romperse los colmillos y presentar heridas y cicatrices en la cabeza, pero son sólo suposiciones ya que, aunque la incidencia de heridas y rotura de colmillos es elevada, no hay pruebas directas de que usen el colmillo para pelearse.
El período de gestación dura aproximadamente 15 meses y casi todas las crías nacen entre julio y agosto, con mayor número de nacimientos a principios de agosto y justo cuando se encuentran en los fiordos. La lactancia dura al menos un año, así que el intervalo entre partos consecutivos suele tener un promedio de 3 años, con una cría por parto (muy rara vez tienen dos cría por parto).
En cuanto a su estatus y conservación, aún no se sabe exactamente el número de narvales que hay. Se
Distribución en el Ártico y al lado del mar de Groenlandia , Bahía de Baffin, Davis y el estrecho de Hundson (Jefferson et
al 2008; © UICN) estima que la población global ronda entorno a los 80.000 individuos y la especie está catalogada en la Lista Roja de la UICN como especie NT (especie Casi Amenazada) desde 2008. Pero realmente no existe certeza sobre la cantidad de ejemplares y las amenazas en algunos puntos de su distribución. Lo que si se observa es que hay un declive en la población debido a la caza intensiva que se está llevando a cabo en Groenlandia y Canadá, también influye el hecho de que muchos de los esquimales que cazan con arma de fuego son inexpertos en el arte de la caza y al disparar no lo hace de forma precisa, de modo que muchos de los narvales mueren y se hunden directamente perdiéndose en el océano. Además influyen en la pérdida de población otras amenazadas no naturales como es el aumento de metales pesados en el océano en el que se ha observado elevados niveles de cadmio y plomo en éstos cetáceos llegando a ser peligroso el consumo de su carne para el ser humano.
Todos estos factores, más otro naturales como son la muerte por sus depredadores naturales y por quedar atrapados en el hielo, hacen que éste mitológico animal se encuentre cada vez en una situación más delicada y se vaya perdiendo poco a poco, aun siendo un misterio en muchos aspectos.
La mitología inuit avisaba que matar a un narval sin el debido respeto trae consigo mala suerte, desgracias y hambruna al pueblo esquimal. ¿Estamos dispuestos a
perder la leyenda del unicornio?
Videos sobre los Narvales:
- Narwhals (National Geographic)
- Narwhals
Leticia Puerta Rodríguez, naturalista y estudiante de 5º curso de la Licenciatura de Biología por la Universidad de Granada. Desde hace cuatro años hasta la actualidad alumna interna del Departamento de Biología Animal de la Facultad de Ciencias, colaborando en estudios de Fauna Intersticial y de Cuevas Submarinas en el Mar de Alborán. Si queréis poneos en contacto podéis hacerlo a través de su cuenta en twitter @Letirroja, de su blog "Con botas y a lo loco" y de su perfil en la red Feelsynapsis (Letirroja)
