Ratones con visión humana

(Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller) – Como la mayoría de los mamíferos, los ratones ven el mundo con una gama de colores limitada, de forma similar a las personas que padecen acromatopsia o daltonismo, una enfermedad genética que consiste en la pérdida de visión de algunos colores.  
Según revela una investigación publicada este mes en la revista científica Science, investigadores del Instituto Médico Howard Hughes, de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, junto a científicos de la Universidad de California en Santa Barbara, introdujeron en un grupo de ratones un gen humano que produce fotorreceptores y posteriormente demostraron que esos animales eran capaces de distinguir un espectro más amplio de ondas de luz.

El Experimento

En los seres humanos y en la mayoría de los primates, la visión de los colores depende de tres tipos de fotorreceptores de la retina sensibles a distintas longitudes de onda, los conos, que captan el rojo, el verde y el azul, respectivamente.
Cuando la luz impacta la retina y activa las células conos, el cerebro compara las respuestas de los tres tipos de fotorreceptores, y al evaluar los niveles relativos de activación, percibe un color. Se denomina visión tricromática a la visión que se apoya en la presencia de estos tres tipos de fotorreceptores.
En cambio, los ratones -como la mayoría de los mamíferos- son dicromatas, es decir, poseen únicamente pigmentos de conos sensibles a las luces azules y verdes, de forma tal que sólo distinguen una fracción de las longitudes de onda que ven los seres humanos y muchos primates.
Mediante técnicas genéticas, los doctores Jeremy Nathans y Gerald Jacobs, autores del estudio, junto a un equipo de colegas, insertaron en cromosomas de ratones el gen humano que produce fotorreceptores sensibles a la longitud de onda larga, que detectan las luces rojas.
Posteriormente, desarrollaron miles de pruebas de comportamiento para determinar si los ratones podían discriminar entre las distintas luces de colores. Cada ratón era puesto frente a tres paneles que proyectaban esas luces y si identificaba el panel distinto de los otros dos, recibía una gota de leche de soja como recompensa.
Los análisis estadísticos demostraron que los ratones alterados genéticamente poseían una nueva capacidad visual, porque elegían el panel correcto en un 80 por ciento de los ensayos. Por el contrario, los ratones normales sólo realizaron la elección correcta un tercio de las veces como resultado del azar.

Evolución a la vista

{adr}“Lo que estamos observando en estos ratones es el mismo evento evolutivo que sucedió en uno de los ancestros distantes de todos los primates y que en última instancia llevó a la visión tricromática que ahora disfrutamos”, señaló Jeremy Nathans, profesor de Biología y Genética Molecular, Neurociencias y Oftalmología de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
En un comunicado de prensa de esa institución, John Mollon, profesor e investigador de Neurociencia Visual de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, sugiere que la evolución de la visión tricromática habría permitido que los primates discriminen entre la fruta inmadura, típicamente verde, y las frutas maduras, rojas y anaranjadas. “De modo recíproco, los colores de las frutas maduras podrían haber coevolucionado con la visión tricromática de los primates, dado que los animales capaces de reconocer y comer las frutas maduras habrían ayudado a las plantas al diseminar sus semillas”.
Los resultados obtenidos demostraron que los cerebros de los ratones alterados genéticamente podían procesar eficientemente información sensorial proveniente de los nuevos fotorreceptores de sus ojos, lo que indicaría que el cerebro de los mamíferos posee una notable flexibilidad de adaptación para manejar información sensorial nueva.  
“Nuestra observación de que el cerebro de ratón puede utilizar esta información para discriminar los espectros luminosos, implica que las alteraciones en los genes receptores podrían tener un valor selectivo inmediato, no sólo porque amplían la gama o los tipos de estímulos que pueden ser detectados, sino porque también permiten que un sistema nervioso plástico discrimine entre estímulos nuevos y existentes”, afirman ambos investigadores.
El estudio demuestra que simples cambios genéticos pueden tener efectos aún más profundos. No sólo amplían el campo sensorial de un animal, sino que también alteran la actividad nerviosa y el comportamiento.