- El sistema inmune del cangrejo herradura se basa en un mecanismo de coagulación de la sangre que le protege de las endotoxinas encapsulandolas.
- Este mecanismo de defensa es el que usa para el dispositivo portátil que usan los astronautas en el espacio para detectar enfermedades.
- Por su rapidez —da el resultado en 15 minutos— permite tratar las enfermedades desde los primeros síntomas.
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Imagina que eres parte de un grupo de astronautas en una misión espacial a Marte, pero a mitad de camino comienzas a sentirte mal. Te duele la garganta, crees tener fiebre y te preocupa contagiar a tus compañeros. ¿Deberías tomar un antibiótico? Y si es así, ¿de qué clase? Esta situación hipotética también preocupó a la NASA y la solución la encontraron en el cangrejo herradura, específicamente, en su sangre azul.
La también conocida como cazuelita de mar (Limulus polyphemus), no es un cangrejo en sí pues comparte más características con los arácnidos y los trilobites que existieron hace 544 millones de años, que con los crustáceos.
Su sangre es diferente de la nuestra ya que nosotros tenemos un compuesto llamado hemoglobina con uniones de hierro; en cambio estos animales tienen hemocianina y sus uniones son de cobre. Al oxidarse se torna de color azul y debido a esta diferencia son importantes en la industria biomédica. Ahora, también para los astronautas.
Cómo la sangre del cangrejo herradura puede ayuda a los astronautas
La manera habitual de saber qué bacteria o virus contagió a un humano es mediante un cultivo en una caja de petri; allí, dependiendo del color que tome se sabe cuál infección es y por ende el tratamiento. Sin embargo, aunque se hiciera dentro de una nave espacial, este procedimiento toma días. Aquí es donde el cangrejo herradura y su sangre toman relevancia.
El sistema inmune del cangrejo herradura se basa en un mecanismo de coagulación de la sangre que le protege de las endotoxinas.
“Los amebocitos —que son como nuestros glóbulos blancos— contienen proteínas que se liberan en respuesta a la presencia de organismos no deseados, como las bacterias gramnegativas. Consiguen que su sangre se coagule alrededor de la lesión y las bacterias, protegiendo al animal”, explican en la página Horseshoes Crab, desarrollada por investigadores de la organización Ecological Research and Development.
A este mecanismo de defensa se conoce bajo el nombre de lisado de amebocitos de Limulus (LAL). Es tan eficaz que puede detectar la contaminación con endotoxinas aun cuando su concentración es baja, detallan en el blog.
Con esto en mente la NASA desarrolló el LOCAD-PTS (Lab-on-a-Chip Application Development-Portable Test System) en el Marshall Space Flight Center. Este dispositivo portátil permite a los astronautas detectar rápidamente bacterias patógenas gramnegativas en el espacio gracias a LAL.
“Gracias a esta máquina, se puede detectar una posible infección mucho más rápido de lo que supondría esperar a los resultados de un cultivo en una placa Petri”, explica para el blog Xataka Susana Enriquez, investigadora del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICML) de la UNAM.
Las llamadas bacterias gramnegativas, como E. coli y Salmonella, responden a antibióticos diferentes que las bacterias grampositivas, como el estafilococo, explica Ginger N. Flores, directora del proyecto LOCAD en Marshall en el artículo de la NASA.
Los resultados con este dispositivo se obtienen en 15 minutos. «Y es muy sensible: puede detectar una sola bacteria», dice Norman Wainwright, investigador principal del proyecto.
El uso de la sangre azul para detectar bacterias
El LOCAD se basa en cuatro enzimas extraídas de las células sanguíneas del cangrejo herradura.
Para utilizarlo primero se introduce una pequeña cantidad de las enzimas en unos canales en forma de tubo y se seca. Después se coloca cualquier muestra líquida que se vaya a analizar, para rehidratar las enzimas de la hemolinfa. Si la muestra incluye bacterias, sus toxinas activan las enzimas, que cambian el color del líquido —el grado de cambio de color depende del número de gérmenes— explica la NASA.
El sistema además de detectar una posible infección, indica a los astronautas qué tipo de antibióticos serían necesarios. Y por su rapidez permite tratar las enfermedades desde los primeros síntomas.
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