Las ranas de cristal esconden sus glóbulos rojos para volverse invisibles

La forma que tienen las ranas de cristal para convertirse en seres prácticamente ‘invisibles’ ha sido considerado como uno de los misterios mejor guardados de la naturaleza. Hasta ahora. Han sido las técnicas mínimamente invasivas de estudio con láser las que han conseguido desentrañar, por primera vez, el secreto de estos anfibios para volverse transparentes. Y es que cada vez que reposan o descansan, las ranas de cristal esconden sus glóbulos rojos en su hígado. Cuando vuelven a tener actividad, los disparan a través de su torrente sanguíneo consiguiendo que su cuerpo vuelva a ser completamente opaco.

Así lo ha demostrado un equipo de biólogos e ingenieros biomédicos en un trabajo, publicado en la revista Science, que no solo puede ayudar a conocer mejor la fisiología y el comportamiento de la rana de cristal, sino que también puede servir para optimizar las herramientas de diagnóstico por imagen utilizado en biomedicina. Incluso, en un futuro puede ayudar a mejorar el tratamiento de enfermedades cardio y cerebrovasculares.

La transparencia de las ranas de cristal es considerada una rareza dentro del mundo animal. Y es que, si bien se conocen muchos animales marinos que pueden cambiar su color de piel, esta habilidad es mucho menos común en tierra. Las ranas de cristal lo consiguen controlando sus glóbulos rojos para que actúen de la manera que les resulte más beneficiosa.

Los glóbulos rojos son capaces de absorber la luz verde, que es el color que suelen reflejar las plantas y otra vegetación. A cambio, estas células ricas en oxígeno reflejan la luz roja, lo que hace que la sangre y, por extensión, el sistema circulatorio, sean muy visibles, especialmente contra una hoja verde brillante. Sin embargo, las ranas consiguen librarse de este obstáculo.

Para encontrar el mecanismo por el cual lo consiguen, Carlos Taboada, becario postdoctoral en Duke y coautor del artículo, decidió explorarlas en el laboratorio. Lo primero que hizo su grupo de investigación fue observarlas al microscopio, lo que reveló que los animales podían lograr la transparencia porque estaban expulsando los glóbulos rojos de sus vasos sanguíneos. Sospechaba que las células estaban almacenadas en uno de los órganos internos de la rana, pero no sabía en cual.

Una investigación compleja

Decidió entonces aunar esfuerzos con el Museo Americano de Historia Natural, la Universidad de Standford y la Universidad de Carolina del Sur para tratar de descifrar este complejo puzzle. Sin embargo, al poco de empezar las indagaciones se dieron cuenta de que no avanzaban. "Si estas ranas están despiertas, estresadas o bajo anestesia, su sistema circulatorio está lleno de glóbulos rojos y son opacos", insiste Jesse Delia, investigadora postdoctoral en el Museo Americano de Historia Natural. "La única forma de estudiar la transparencia era hacerlo cuando los animales estuvieran felizmente dormidos, algo difícil de lograr en un laboratorio de investigación”.

Después de mucho pensar, decidieron cambiar el método. Taboada aplicó la denominada microscopía fotoacústica (PAM, por sus siglas en ingles), una técnica que consiste en disparar un haz de láser, inocuo para el animal, sobre sus tejidos. Este haz es absorbido por las moléculas y convertido en ondas ultrasónicas que, posteriormente, se utilizan para crear imágenes detalladas de las moléculas.

"Era la herramienta ideal para obtener imágenes no invasivas de los glóbulos rojos porque con ella no era necesario inyectar agentes de contraste", asegura Junjie Yao, profesor asistente de ingeniería biomédica en Duke, que se especializa en este tipo de tecnologías.

Las ranas, que dormían felizmente sobre una placa de petri, no se imaginaban lo que ocurría en el laboratorio. Allí los investigadores habían desentrañado con entusiasmo el secreto del ‘poder de invisibilidad’ de estos anfibios. Los científicos llegaron a la conclusión de que, cuando las ranas se quedan dormidas, extraen el 90% de sus glóbulos rojos circulantes y los almacenan en su hígado. En pruebas adicionales, el equipo también vio que los glóbulos rojos salían del hígado y circulaban cuando las ranas estaban activas, y luego se volvían a refugiar en el hígado mientras las ranas se recuperaban.

"Cada vez que las ranas de cristal quieren ser transparentes, que es cuando están en reposo y son vulnerables a la depredación, filtran casi todos los glóbulos rojos de su sangre y los esconden en un hígado que está recubierto por un tejido que funciona como un espejo”, explica Sönke Johnsen, profesor de biología en Duke y autor principal del artículo. Pero, de nuevo, algo les sorprendió. Las ranas eran capaces de ejecutar este mecanismo sin crear un gran coágulo de sangre.

De ahí que el próximo paso de esta investigación tenga muchas posibilidades de derivar en un estudio más extenso este mecanismo que quizás algún día pueda aplicarse a las enfermedades vasculares de la población humana.

Estudio de referencia: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl6620

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