El pez mexicano que revolucionó el estudio de la obesidad, el autismo y los trastornos del sueño

El Astyanax mexicanus es un pequeño pez carácido originario de México, ampliamente estudiado por la comunidad científica gracias a su peculiar adaptabilidad evolutiva. Entre otras características, lo que hace tan especial a esta especie es que ha desarrollado dos formas distintas, una que habita en ríos y arroyos de superficie, conservando ojos funcionales y una pigmentación plateada, y otra que habita en cuevas, donde ha perdido dichos órganos y coloración a lo largo del tiempo debido al entorno completamente oscuro en que se desenvuelve.

Se estima que las poblaciones de cueva surgieron hace aproximadamente 1.5 millones de años, cuando inundaciones estacionales aislaron a algunos grupos de peces en sistemas subterráneos. A partir de entonces, estos organismos desarrollaron adaptaciones evolutivas como la pérdida de visión, cambios en el metabolismo y comportamientos inusuales que les permiten sobrevivir en condiciones de escasez extrema de luz y alimentos.

Además de su valor como modelo evolutivo, el Astyanax mexicanus se ha convertido en una herramienta fundamental en la investigación biomédica, pues las alteraciones genéticas y fisiológicas observadas en las poblaciones mencionadas están ayudando a esclarecer procesos vinculados a enfermedades humanas como la obesidad, la resistencia a la insulina, el autismo y los trastornos del sueño, según un artículo publicado por la Universidad de Oxford.

Aunque ya ha demostrado ser un modelo prometedor para el estudio de diversas enfermedades y padecimientos humanos, dicho animal continúa siendo objeto de investigación activa, pues nuevos estudios buscan profundizar en los mecanismos que lo hacen tan singular. Los especialistas consideran que, a medida que avance la ciencia, esta pequeña especie podría ofrecer respuestas aún más reveladoras, sin embargo, aunque todavía queda mucho por descubrir, ya ha brindado algunos puntos de referencia a estudiar relacionados a la biología humana y la salud.

Una de las características más notables de los peces cavernícolas es su capacidad para resistir largos periodos sin alimento. Las investigaciones han revelado que estas poblaciones pueden mantener altos niveles de glucosa en sangre sin sufrir los efectos nocivos que esto provoca en los humanos, como daños orgánicos o enfermedades cardiovasculares. De acuerdo con un artículo de la revista Nature, esta resistencia a la insulina está relacionada con una mutación encontrada en el receptor de insulina.

Sorprendentemente, aunque esta misma alteración en humanos conlleva severos problemas de salud, la especie acuática no presentan estos efectos adversos y además tienen una esperanza de vida comparable a las poblaciones de superficie, lo cual ha generado un gran interés científico, ya que podrían ofrecer pistas clave para desarrollar terapias contra enfermedades como la obesidad y la diabetes.

Entre sus características más estudiadas se encuentra la capacidad que tienen para regenerar tejido cardíaco dañado, un fenómeno poco común en vertebrados adultos. Desde 2016, cuando la doctora Mathilda Mommersteeg comenzó a estudiarlos en la cueva del Pachón en Praxedis, Tamaulipas, y encontró que poseen un gen llamado Lrrc10, este descubrimiento representó un avance significativo en el campo de la medicina regenerativa, ya que se le ha considerado uno de los primeros escalones para desarrollar terapias destinadas a reparar daños en el corazón humano tras eventos como infartos.

De acuerdo con la investigación financiada por la British Heart Foundation, estudiar los mecanismos celulares y moleculares detrás de esta regeneración podría abrir nuevas vías para tratamientos avanzados en la especie humana.

Los patrones de sueño del Astyanax mexicanus cavernícola también ofrecen un campo de estudio valioso para los desórdenes del sueño, pues a diferencia de sus contrapartes de la superficie, los peces de cueva duermen mucho menos, pero sin que esto afecte negativamente su salud general. Este fenómeno intriga a los investigadores, ya que podría proporcionar nuevas perspectivas sobre cómo mitigar los efectos nocivos de la privación del sueño en seres humanos.

En estudios controlados llevado a cabo por Yoshiyuki Yoshizawa, biólogo evolutivo del desarrollo en la Universidad de Hawái, Manoa, y citados por la revista Science, se observó que los peces cavernícolas tratados con fármacos como la fluoxetina (más conocida como Prozac) y la clozapina experimentaron un aumento significativo en la duración del sueño y cambios en su actividad física, respuestas notablemente similares a las observadas en pacientes humanos bajo tratamientos psiquiátricos, fortaleciendo la utilidad de esta especie acuática como un modelo para comprender los mecanismos hormonales y neuronales que regulan el sueño.

Además de su metabolismo único y patrones de sueño, el Astyanax mexicanus ha proporcionado información valiosa sobre algunas enfermedades mentales. De acuerdo con la publicación de Science, los peces de cueva carecen de estructuras sociales complejas, no forman cardúmenes y muestran comportamientos repetitivos, hiperactividad e insomnio, características similares a ciertos síntomas comúnmente asociados con el autismo y la esquizofrenia.

Yoshiyuki Yoshizawa también aplicó experimentos para comprobar si estos peces podrían ser útiles para desentrañar las bases genéticas de dichos trastornos. A diferencia de los ratones, que son el modelo animal común en estudios de afecciones psicológicas, los peces de cueva ya presentan síntomas comparables a ellas sin necesidad de manipulación genética. Según la comparación de genomas y transcriptomas realizada por Yoshizawa, el 90% de los 101 genes asociados con el riesgo de enfermedades psiquiátricas en humanos también se encuentran en los peces cavernícolas, e incluso, un tercio de estos genes muestran distintos niveles de actividad en comparación con los peces de superficie.

Al tratar a los peces cavernícolas con psicofármacos como la fluoxetina y la clozapina, se observó una disminución en sus niveles de ansiedad, mayor interacción social y una notable mejora en sus comportamientos. “En general, estas respuestas farmacológicas en peces de cueva son muy similares a las observadas en pacientes humanos”, afirmó.

Este enfoque experimental reforzó la posibilidad de que el Astyanax mexicanus sea un modelo efectivo para estudiar la genética y la farmacología de enfermedades psiquiátricas en humanos. De la misma forma, con cada nuevo hallazgo en múltiples campos de investigación lo posiciona como un recurso invaluable para la ciencia moderna, aunque su aplicación como modelo experimental continúa en desarrollo.