Develan un mecanismo del lagarto overo: el primer reptil que produce calor para calentar su cuerpo

Durante su período reproductivo, esta especie sudamericana pasa a regular su temperatura corporal sin depender del ambiente exterior y sin temblar. Con base en los experimentos que realizaron, investigadores de la Universidade Estadual Paulista adjudicaron este fenómeno al aumento de la cantidad y la actividad de las mitocondrias musculoesqueléticas

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un grupo de científicos apoyado por la FAPESP logró develar un mecanismo que hace que el lagarto overo o tegú argentino (Salvator merianae) caliente su cuerpo con su propio calor durante el período reproductivo, algo nunca antes observado en réptiles. Estos resultados se publicaron en la revista Acta Physiologica, de la Sociedad Escandinava de Fisiología.

“De modo general, solamente las aves y los mamíferos son conocidos por su capacidad de regular por sí solos la propia temperatura [endotérmicos]. A los reptiles y otros animales, por otra parte, se los considera ectotérmicos, pues dependen de la temperatura exterior para regular la de sus cuerpos”, explica Livia Saccani Hervas, autora principal del trabajo, que empezó a realizar desde su iniciación a la investigación científica en la Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias de la Universidade Estadual Paulista (FCAV-Unesp) en la ciudad de Jaboticabal, en Brasil.

En 2016, lo que se sabía sobre a ectotermia de los lagartos overos cambió, cuando otro grupo de científicos apoyado por la FAPESP descubrió que durante el período reproductivo, estos lagartos mantenían la temperatura corporal más alta que la de las madrigueras en donde se refugiaban durante la noche, cuando no hay sol para calentar sus cuerpos (lea más en: agencia.fapesp.br/22730).

Restaba saber cómo lo hacían. Este misterio –o una parte de él− lo empezó a develar el grupo del cual Saccani Hervas forma parte, encabezado por la profesora Kênia Cardoso Bícego, de la FCAV-Unesp, quien coordina el proyecto intitulado “Capacidades y tolerancias fisiológicas frente a los cambios climáticos: exploración de la dimensión funcional en vertebrados ectotérmicos”, apoyado por la FAPESP. 

A lo largo de tres años, el equipo reunió biopsias de músculo esquelético de diez lagartos overos durante el verano (febrero) y en primavera (septiembre y octubre). Los pequeños trozos de tejidos, extraídos de una pata delantera y de una trasera, eran sometidos a análisis bioquímicos y se les aplicaba un calorímetro, un aparato que mide el calor que emiten las muestras.

“Fue necesario un largo tiempo para establecer los protocolos, como la dosificación de reactivos, toda vez que este tipo de análisis nunca se había efectuado en estos lagartos”, comenta Cardoso Bícego.

Los investigadores observaron que durante el período reproductivo el músculo de los machos y las hembras de lagarto overo elaboraba muchas más mitocondrias, orgánulos que producen la energía de las células.

Asimismo, una proteína presente en las mitocondrias llamada ANT, conocida por el proceso bioquímico que genera calor en las aves, se encontraba más presente y más activa en el período reproductivo. En esa época, las hembras de lagarto overo se preparan para generar los huevos y para la construcción de sus nidos, mientras que los machos buscan territorio y expanden las gónadas para reproducirse.

La UCP, otra proteína implicada en el proceso de generación de calor, pero en los mamíferos, no se mostró activa durante los experimentos con los lagartos overos. Por eso el músculo extraído durante el período reproductivo exhibió una producción mayor de calor que en el verano debido a la actividad de la ANT, no de la UCP.

Sin temblores

Hasta el descubrimiento de 2016, los únicos reptiles conocidos por su capacidad de elevar su temperatura corporal por cuenta propia eran dos especies de pitones, grandes serpientes asiáticas que pueden llegar a medir cinco metros de largo. Esta conducta se concreta sobre todo durante la fase de enclocar sus huevos.

Sin embargo, el calentamiento de las serpientes sucede cuando estos animales tiemblan, un recurso conocido también entre mamíferos y aves. Al agitar los músculos, generan calor. Pero el lagarto overo no tiembla para elevar su temperatura.

La regulación del calor puede estar relacionada con la producción de hormonas sexuales, que alcanza su pico durante el período reproductivo tanto en los machos (testosterona) como en las hembras (estradiol y progesterona). Otras hormonas abundantes en esa etapa, como las de la glándula tiroides, están implicadas en el gasto energético y en la movilización de las reservas de energía.

“Las hormonas de la tiroides son conocidas porque estimulan el aumento de la cantidad de mitocondrias en las células. La elevación del nivel de esas hormonas durante la fase de reproducción de los lagartos overos puede estar asociada a la mayor abundancia de mitocondrias y, como consecuencia de ello, a la mayor actividad de la ANT, la proteína que ayuda a producir calor y que se conocía en las aves”, dice Saccani Hervas, actualmente doctoranda en la FCAV-Unesp.

Junto a los estudios publicados por otros grupos, estos resultados muestran que los mecanismos implicados en la endotermia pueden haber surgido en los vertebrados incluso antes de lo que se preveía. El hecho de estar presentes en un gran lagarto (que no tiembla) y en una gran serpiente (que tiembla), aunque más no sea durante un determinado período del año, puede constituir una señal de que este fenómeno es más común en los reptiles de lo que se pensaba.

“Son dos especies de animales de gran tamaño corporal, en las cuales el calor producido internamente tarda más en disiparse. Es posible que otros grandes reptiles también cuenten con períodos de tiempo en los cuales sus cuerpos puedan tener una temperatura corporal más elevada que la temperatura exterior. Ésta es la primera descripción en un lagarto, y en una región subtropical, de un mecanismo celular de generación de calor muy parecido al que se registra en las aves y los mamíferos”, culmina diciendo Cardoso Bícego.

Entre los autores de este estudio también se encuentra Marcos Túlio de Oliveira, docente de la FCAV-Unesp también apoyado por la FAPESP, quien coordina el laboratorio en donde se concretaron los experimentos de bioquímica mitocondrial.

Otros participantes fueron Ane Guadalupe Silva, becaria de la FAPESP, Lara do Amaral Silva y Marina Rincon Sartori, quienes tuvieron sendas becas de la Fundación anteriormente.

Puede leerse el artículo intitulado Mitochondrial function in skeletal muscle contributes to reproductive endothermy in tegu lizards (Salvator merianae) en el siguiente enlace: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/apha.14162.