Las marmotas mantienen huesos fuertes durante la hibernación al desarrollarse sin descomponerse.
parte de una serie centrado en el trabajo del Laboratorio Natterson-Horowitz.
Introducción
En lo alto de una ladera de astrágalo del Pico Triple Divide en el Parque Nacional Glacier, un mamífero corpulento, del tamaño de un gato y de pelaje dorado se relaja sobre un antiguo afloramiento de roca sedimentaria roja justo por encima de la línea de árboles, absorbiendo el brillante sol de mayo de la primavera. Han pasado ocho largos meses desde que esta anciana marmota de vientre amarillo (Marmota flaviventris) ha visto el sol, después de haber pasado todo el invierno desde principios de septiembre del año anterior dentro de una pequeña y estrecha madriguera de hibernación, a 30 pies bajo tierra. Sorprendentemente, aunque ha pasado hasta el 80% de sus catorce años de vida en esta madriguera, su esqueleto está compuesto de huesos fuertes y densos, más parecidos a una marmota adolescente que a la anciana abuela que es.
La estrategia
Mientras que las actividades metabólicas en los animales que hibernan tienden a disminuir, en las marmotas de vientre amarillo, la formación de huesos parece aumentar. Los osteocitos son células formadoras de hueso que se encuentran dentro de los huesos de animales como las marmotas y los humanos. Mientras las marmotas de vientre amarillo hibernan, estas células parecen estar ocupadas depositando minerales calcáreos como hidroxiapatita, carbonato de calcio y fosfato de calcio en toda la matriz ósea, lo contrario de lo que cabría esperar en animales relativamente inactivos que hibernan.
Esta actividad metabólica inesperada puede deberse a cambios hormonales en las marmotas en hibernación, a la suspensión de la inhibición del crecimiento en el periostio del hueso (es decir, la capa externa), oa ambos. Investigaciones adicionales sugieren que niveles más altos de ciertas enzimas durante la hibernación (p. ej., MGL, que es 98 veces la concentración de los niveles de verano) pueden ayudar a reducir la pérdida ósea en las marmotas al reducir la cantidad de osteoclastos (células reductoras de huesos).
Cumbre de Optimismo de la Tierra del Smithsonian: segmento de osteoporosis por los miembros del laboratorio de la Dra. Barbara Natterson-Horowitz
Las posibilidades
Sus huesos se descomponen y reemplazan constantemente, su tamaño y densidad se optimizan para las cargas mecánicas que deben soportar. Los huesos de organismos que carecen de presión física (p. ej., debido a la baja gravedad o la actividad física) tienden a volverse osteoporóticos, con densidad y fuerza reducidas, un problema común para los astronautas que pasan largos períodos de tiempo en entornos de baja gravedad y para los ancianos. Las mujeres post-reproductivas, en particular, a menudo sufren de osteoporosis debido a cambios hormonales adicionales en sus cuerpos. Comprender los mecanismos por los cuales los mamíferos, como las marmotas de vientre amarillo, desafían las expectativas y, de hecho, mantienen la fortaleza y densidad ósea a pesar de la inactividad y la edad, podría ayudar en el desarrollo de terapias que impacten positivamente a millones de ancianos, especialmente mujeres, cada año.
