Gracias a la mutación hace 500.000 años los genes de los osos polares le permiten una dieta saludable alta en grasa

Una comparación de los genomas de los osos polares y pardos revela que los primeros son una especie mucho más joven de lo que se creía anteriormente, después de haber divergido de los segundos hace menos de 500.000 años. Además, informa de la presencia de varios genes que pueden estar involucrados en las adaptaciones extremas de los osos polares a la vida en el Ártico, al permitir a su metabolismo soportar una dieta rica en grasa de mamíferos marinos para subsistir gran parte de su vida en el hielo marino.

   Los genes señalados por el estudio están relacionados con el metabolismo del ácido graso y la función cardiovascular y pueden explicar la capacidad del oso para hacer frente a una dieta alta en grasa evitando al mismo tiempo la formación de placas grasas en las arterias y las enfermedades cardiovasculares que afligen a los seres humanos con este tipo de alimentación. Estos genes pueden dar una idea de cómo proteger a los humanos contra los efectos nocivos de una dieta rica en grasas.

   El estudio fue una colaboración entre investigadores daneses, liderados por Eske Willerslev y Rune Dietz, Christian Sonne y Erik W. Born, que aportaron la sangre de oso polar y muestras de tejidos; y científicos del Instituto de Genómica de Beijing (BGI, por sus siglas en inglés), en China, Shiping Liu, Zhang Guojie y Jun Wang, quienes secuenciaron los genomas y analizaron los datos; junto con un equipo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley, entre ellos Eline Lorenzen, Matteo Fumagalli y Rasmus Nielsen.

   «Para los osos polares, una gran obesidad es un estado benigno. Queríamos entender cómo son capaces de hacer frente a eso», señala Lorenzen, becario postdoctoral de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, y uno de los autores principales de este estudio, que se publica y es el tema de portada de la edición de este jueves de la revista ‘Cell’.

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   «Los osos polares se han adaptado genéticamente a una dieta alta en grasa. Si aprendemos un poco sobre los genes que les permiten hacer frente a este tipo de alimentación, tal vez nos dará herramientas para mantener bajo control la fisiología humana«, añade Nielsen, miembro del Centro de Genómica para las Teorías de la Evolución en Berkeley.

   El análisis del genoma se produce en un momento en que la población de osos polares en todo el mundo, que se estima entre 20.000 y 25.000, está disminuyendo y su hábitat, el hielo del Ártico, está desapareciendo rápidamente. A medida que las latitudes del norte se vuelven más cálidas, el oso polar (‘Ursus maritimus’) se aleja de su primo, el oso pardo (‘Ursus arctos’), moviéndose más hacia el norte, cruzándose, de vez en cuando, dando lugar a osos híbridos, llamados ‘pizzlies’.

   Su capacidad para cruzarse es un resultado de una relación muy estrecha, según Nielsen, que es una décima parte la distancia evolutiva entre los chimpancés y los seres humanos. Estimaciones previas sobre el tiempo de divergencia entre los osos polares y los osos pardos oscilan en desde 600.000 a 5 millones de años.

   «Es realmente sorprendente que el tiempo de divergencia sea tan corto. Todas las adaptaciones únicas de los osos polares para el medio ambiente del Ártico deben haber evolucionado en un lapso muy corto de tiempo», afirma. Estas adaptaciones incluyen no sólo un cambio de la piel marrón a la blanca y el desarrollo de un cuerpo más delgado, sino también grandes cambios fisiológicos y metabólicos.

CAMBIOS GENÉTICOS QUE AFECTAN AL METABOLISMO DE LA GRASA

   La comparación del genoma revela que durante varios cientos de miles de años, la selección natural produjo grandes cambios en los genes relacionados con el transporte de grasa en la sangre y el metabolismo de ácidos grasos. Uno de los genes más fuertemente seleccionados es APOB, que en los mamíferos codifica la principal proteína en el colesterol LDL (lipoproteína de baja densidad), conocido comúnmente como «colesterol malo».

   Los cambios o mutaciones en este gen reflejan la naturaleza crítica de la grasa en la dieta del oso polar y las necesidades del animal para hacer frente a niveles altos de glucosa y triglicéridos, en particular el colesterol, algo que sería peligroso en los seres humanos. La grasa supone hasta la mitad del peso de un oso polar.

   «La vida de un oso polar gira en torno a la grasa –argumenta Lorenzen–. Los cachorros dependen de la leche, que puede contener hasta un 30 por ciento de grasa, y los adultos comen principalmente grasa de mamíferos marinos. Los osos polares tienen grandes depósitos de grasa bajo su piel y como viven esencialmente en un desierto polar y no tienen acceso a agua dulce durante la mayor parte del año, tiran de agua metabólica, que es un subproducto de la descomposición de la grasa».

   Este especialista señala que la evolución hacia un nuevo metabolismo para lidiar con este alto contenido de grasa en la dieta debe haber pasado muy rápido, en tan sólo unos 100.000 años, porque se sabe que los osos polares subsistían con una dieta marina hace exactamente ese lapso de tiempo.

   No está claro qué motivó la evolución de los osos polares, aunque la separación de los osos pardos (fechada en hace entre 343.000 y 479.000 años) coincide con un periodo interglacial de 50.000 años particularmente caluroso. Los cambios ambientales siguientes podrían haber alentado a los osos pardos a extenderse mucho más al norte. Cuando ese tiempo caliente terminó y se asentó un periodo de frío glacial, el oso pardo pudo haberse aislado y adaptado rápidamente a las nuevas condiciones.

   El análisis, cuyos resultados publica la revista ‘Cell’, incluyó muestras de sangre y tejidos de 79 osos polares de Groenlandia y diez osos pardos de Suecia, Finlandia, el Parque Nacional de los Glaciares en Alaska y las islas del Almirantazgo, Baranof y Chichagof en la costa de Alaska.

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