Xenopus laevis y su importancia en la medicina

13 Junio, 2020
Este artículo ha sido escrito y verificado por la bioquímica Luz Eduviges Thomas-Romero
La rana Xenopus laevis ha sido empleada mundialmente como modelo animal de experimentación, por el alto grado de conservación de la mayoría de los procesos biológicos celulares relevantes para entender procesos biológicos en los humanos.
 

Xenopus laevis es una especie de rana que pertenece a la familia de los pípidos, y coloquialmente se le conoce como rana de uñas africana. Curiosamente, esta especie es más reconocida por su nombre científico, debido a que ha sido empleada, desde hace casi un siglo, en demostraciones experimentales en ciencias médicas.

Aunque la especie es oriunda del Sur de África, es encontrada en todo el planeta como especie invasora. Así, existen importantes poblaciones de Xenopus laevis introducidas en California, Chile, Gran Bretaña y probablemente en muchos otros lugares del mundo.

Como se comentó, esta rana se ha convertido en un sistema modelo muy popular para una variedad de estudios en biología y medicina. Por esta razón, ahora es un habitante común de los laboratorios de investigación en todo el mundo.

¿Qué hábitat prefiere ocupar la rana Xenopus laevis?

En la naturaleza, Xenopus laevis ocupa estanques de pastizales cálidos y estancados, así como arroyos en regiones áridas y semiáridas. En general, los estanques que habita carecen de capa vegetal superior y están cubiertos de algas verdes.

Esta especie de rana es muy resistente, pues puede tolerar una amplia variación en el pH del agua, pero la presencia de iones metálicos es tóxica para ella. Prospera a temperaturas de 15 a 27 grados centígrados. Su vida es casi totalmente acuática, y solo deja el agua cuando se ve obligada a migrar.

Una xenopus albina.
 

La voracidad y resistencia física son la clave para esta fuerte especie invasora

Esta rana es increíblemente resistente, pues puede vivir hasta 15 años en la naturaleza y 20 en cautiverio. En la estación seca, si el agua de su estanque se evapora, la rana se entierra en el barro, dejando un túnel para respirar. Puede permanecer en estado latente hasta por un año.

En caso de ser temporada de lluvias, la rana puede migrar largas distancias a otro estanque, manteniendo su hidratación en los pozos dejados por las lluvias. Xenopus laevis es una carroñera de apetito voraz, y se alimenta de artrópodos vivos, muertos o moribundos y de otros desechos orgánicos.

Es una nadadora experta, pero no es hábil saltando. Para atacar a sus presas utiliza dedos extremadamente sensibles y un sentido del olfato agudo. Además, sus sistemas de líneas laterales pueden detectar vibraciones en el agua.

Una prueba de embarazo: el primer uso diagnóstico del Xenopus laevis

Es interesante conocer que en 1927, los estudios del científico británico llamado Lancelot Hogben, fueron los que hicieron famosa a la rana Xenopus laevis. El científico se había mudado a Sur África, mientras estudiaba el efecto de las hormonas inyectándolas en ranas.

Allí, documentó el efecto de la orina de mujeres embarazadas en ranas locales, una de ellas, Xenopus laevis, que era tan abundante y fácil de trabajar que Hogben pasó gran parte de su tiempo con la criatura.

Ya para ese momento, los científicos sabían que la orina de las mujeres embarazadas contenía hormonas que se producían en la hipófisis y que afectaban el desarrollo de los ovarios. El científico planteó, que si esas mismas hormonas podrían desencadenar la puesta de huevos en Xenopus, tal vez la rana podría actuar como una prueba de embarazo viva.

 

A partir de estos estos estudios, se originó la “prueba de Hogben”, que consistía en recolectar la orina de la mujer e inyectarla fresca y sin tratar, debajo de la piel de una hembra de Xenopus laevis. Si la mujer estaba embarazada, entre cinco y 12 horas después, la rana produciría un grupo de huevecillos. Los resultados fueron confiables y la prueba se usó hasta la década de 1960.

Dos ranas xenopus

Si Xenopus laevis cambió las pruebas de embarazo, también la prueba de embarazo cambió el destino de Xenopus

Gracias a la prueba de embarazo, la rana se popularizó en todo el mundo y los científicos comenzaron a usar el animal para otras líneas de investigación. Se convirtió en un ‘organismo modelo’ que se usa en infinidad de procedimientos de investigación biológica.

La rana y sus huevos se han utilizado repetidamente para estudiar cómo funcionan las células y cómo se desarrollan los embriones. En la década de los sesenta, fue uno de los primeros animales ​​en ser clonado, una hazaña que valió a John Gurdon el otorgamiento del Premio Nobel de medicina en 2012.

El lado oscuro de la expansión de la especie

 

Es aún poco difundido que la popularidad de la rana puede haber tenido un lado oscuro inadvertido. En 2013, un estudio que analizó cientos de especímenes del museo Xenopus demostró que esta especie, en ocasiones está infectada por un hongo llamado Batrachochytrium dendrobatis.

Aparentemente, la rana puede tolerar estas infecciones, pero la mayoría de las otras especies de anfibios no tienen tanta suerte. Este hongo ahora se ha extendido por seis continentes y ha matado a innumerables poblaciones de ranas a su paso.

Los científicos creen que el comercio internacional de Xenopus podría haber desencadenado este apocalipsis anfibio. Por esa razón, 11 estados de EE. UU. Han hecho ilegal poseer, transportar o vender estos animales sin un permiso especial.

Lo último: Una quimera robótica a partir de Xenopus laevis

Muy recientemente, un grupo de científicos logró diseñar por primera vez unos minúsculos robots biológicos hechos a partir de células cardíacas y de la piel de una Xenopus laevis. Estos ‘xenobots’, bautizados así por el animal del que proceden, miden aproximadamente medio milímetro. Las pequeñas estructuras pueden ensamblase entre sí y formar estructuras funcionales “nunca antes vistas” en la naturaleza.

 
  • "Xenopus laevis" (On-line), Animal Diversity Web. Accessed June 09, 2020 at https://animaldiversity.org/accounts/Xenopus_laevis/
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  • Snetkova, E., Chelnaya, N., Serova, L., Saveliev, S., Cherdanzova, E., Pronych, S., & Wassersug, R. (1995). Effects of space flight on Xenopus laevis larval development. Journal of Experimental Zoology, 273(1), 21-32.
  • Coghlan, S., & Leins, K. (2020). “Living Robots”: Ethical Questions About Xenobots. The American Journal of Bioethics, 20(5), W1-W3. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15265161.2020.1746102?journalCode=uajb20