Descubren por qué el metabolismo basal de animales varía con su masa

Un equipo formado por investigadores de la Universitat de Valéncia, la Universidad Politécnica de Madrid y la Queen Mary University de Londres han descubierto cómo y por qué el metabolismo basal de los animales varía dependiendo de su masa. El metabolismo basal es la energía mínima que consume un cuerpo para mantenerse vivo.

Los integrantes de este equipo son Fernando J. Ballesteros y Vicent J. Martínez del Observatorio Astronómico de la Universitat de Valéncia; Bartolo Luque de E.T.S.I Aeronáuticos de la Universidad Politécnica de Madrid; Lucas Lacasa del School of Mathematical Sciences de la Queen Mary Universytiy de Londres; Enric Valor, del Departamento de Termodinámica de la Universitat de València y Andrés Moya del Instituto de Biología Integrativa y de Sistemas-UV/CSIC.

El estudio ha sido publicado en Scientific Reports y en el open acces de Nature. Un humano adulto, en reposo y con una temperatura ambiente de 20º centígrados consume una caloría por kilo y hora. Un elefante gasta en una hora media caloría por kilo de masa y en el caso de un ratón 70 calorías por kilo.

Los antecedentes a este estudio datan de 1883 cuando el fisiólogo alemán Max Rubner hizo una investigación del metabolismo basal en perros con diferentes tamaños y donde concluyó que la superficie de la piel variaba con el cuadrado del tamaño del animal, esto implicaría según lo publicado en la Universitat de Valéncia que el metabolismo basal B variaba proporcionalmente a la masa elevada a 2/3, M2/3. Posteriormente el biólogo suizo Max Kleiber realizó otro estudio en mamíferos de diferentes tamaños como bueyes y ratas y concluyó que el metabolismo en realidad variaba conforme M3/4, lo que se conoce hoy como la ley de Kleiber.

Los actuales investigadores han encontrado la pieza que faltaba a partir de un modelo teórico de la Astrofísica y exponen esa teoría en el libro Fractales y caos. Explican que hablan sobre la ley de Kleiber y que el modelo fractal de West y colaboradores no encajaban. El investigador Fernando Ballesteros añade que había que tener presente la idea de que la parte energética no se disipaba con el calor. Este modelo lo consideran un trade off, un intercambio evolutivo.

ENERGÍA PARA LA DIVISIÓN CELULAR

Los investigadores dan como solución “un compromiso rentre la disipación calórica pasiva y el gasto energético mínimo de mantenimiento celular”, como recoge la Universidad de Valencia. No toda la energía que se consume se transforma en calor, sino que también se usa para la división celular o para hacer funcionar y mantener el organismo, lo que se conoce cono sintetizar proteínas.

Si un organismo transformase en calor toda la energía que consume sería una estufa. Si toda la energía se consumiera de forma eficiente, el consumo sería proporcional al número de células, es decir a la masa. Pero en realidad los organismos mantienen un compromiso entre estos dos extremos, según los investigadores.