El cangrejo herradura, un animal curioso

Hoy en Dciencia os queremos hablar de un animal antiguo, curioso y útil para la ciencia, el cangrejo herradura.

Especies y clasificación

Lo primero que tenéis que saber es que, pese a su nombre común, no es un cangrejo. Este animal pertenece al orden de los xifosuros y es pariente más cercano de las arañas y los escorpiones que de los cangrejos. De hecho, ha habido bastante discrepancia con la clasificación de los cangrejos herradura, hasta que un artículo publicado en 2019 parece haber zanjado la cuestión aportando pruebas genéticas y filogenéticas de que efectivamente son más cercanos a los arácnidos o a los desaparecidos trilobites.

Pero vamos a dejar de lado discusiones académicas y vamos a conocer más a este animalillo.

Tiene distintos nombres: cangrejo herradura, cangrejo cacerola, cacerola de las Molucas, cangrejo bayoneta…  Bajo estos nombres en realidad estamos hablando de cuatro especies que han evolucionado muy poco durante los últimos 475 millones de años. Tres de ellas habitan en Asia (Carcinoscorpius rotundicauda, Tachypleus gigas y Tachypleus tridentatus) y una americana (Limulus polyphemus), que es la que tomaremos como base en este post.

Anatomía

El cangrejo herradura puede alcanzar una longitud de 60 cm y un peso de 1,8 kg. Viven hasta 25 años. Generalmente los machos son más pequeños que las hembras. El cuerpo es de color gris o marrón y tiene forma de herradura separada en un caparazón y un abdomen. Además, tiene una cola móvil que sale del abdomen. El caparazón es duro, actúa como protección y de él salen cinco pares de patas. Los cuatro pares de patas anteriores finalizan en pinzas. Además, cerca de la boca tienen dos quelíceros, que son unos apéndices que utilizan para llevarse la comida a la boca.

Es sorprendente la capacidad visual del cangrejo herradura. Tiene dos ojos compuestos laterales, que emplean fundamentalmente para buscar compañeros. Tienen otros cinco ojos en la parte superior del caparazón, dos de los cuales les permiten detectar incluso la luz ultravioleta. Además, tiene otros dos ojos ventrales, localizados cerca de la boca y que le sirven, fundamentalmente, para orientarse cuando está nadando. Además, presenta fotorreceptores a lo largo de la cola que participan en la sincronización con los ciclos de luz y oscuridad. El nombre científico de este animal, Limulus polyphemus, se le puso haciendo referencia precisamente a Polifemo, el ser mitológico caracterizado por su ojo en la frente.

Ojos del cangrejo herradura. Tomado de https://www.horseshoecrab.org/anat/vision.html

Una cosa curiosa es que la sangre de los cangrejos herradura es de color azul. Esto se debe a que en vez de hemoglobina estos animales tienen hemocianina. La hemocianina es una proteína que lleva unido átomos de cobre, en vez de hierro como la hemoglobina, y que tiene como función transportar el oxígeno en la sangre. Cuando la hemocianina entra en contacto con el aire, se oxida y le da el color azul característico, como podéis ver en la botella llena de sangre de cangrejos herradura:

Fuente: https://www.nationalgeographic.es/animales/2022/08/el-cangrejo-herradura-salva-vidas-gracias-a-su-sangre-unica-pero-podemos-proteger-a-estos-animales Fotografía de Mark Thiessen, Nat Geo Image Collection

Ecología

El cangrejo herradura es nocturno y suele enterrarse en el suelo durante el día. Vive en los fondos marinos de arena y se alimenta de moluscos, gusanos y otros invertebrados. Suele poner los huevos en playas arenosas y tranquilas, protegidas de fuertes oleajes.

Respecto a su estado de conservación, varía un poco en función de la especie. Así, de las tres especies asiáticas, hay dos de las que no se tienen datos fiables. La tercera, T. tridentatus se considera que está en peligro. Y la principal causa de este peligro de conservación viene dada por el uso biomédico, que veremos en el siguiente punto. La especie americana se considera que es vulnerable. Su principal amenaza viene dada precisamente por la cada vez menor existencia de las especies asiáticas, que pueden desplazar a las industrias biomédicas hacia un uso mayor del cangrejo de herradura del Atlántico

Utilidad en biomedicina

La sangre de estos artrópodos, además de ser azul, tiene otra peculiaridad que le hace muy útil. Es la única fuente natural conocida de amebocitos. Los amebocitos son células que podríamos asimilar a los leucocitos de los vertebrados. Su peculiaridad es que reaccionan con las endotoxinas de las bacterias y sufren entonces coagulación.  El extracto de sangre de los cangrejos herradura, debidamente tratado, es fuente de lo que se conoce como el Limulus Amebocyte Lysate o LAL y se utiliza para detectar endotoxinas peligrosas en una gran variedad de productos médicos inyectables, como la insulina, los dispositivos intravenosos o, más recientemente las vacunas de la COVID-19. También se ha utilizado el LAL en la detección rápida de infecciones en astronautas. La sangre de estos seres ha salvado de la muerte por infección a un número incalculable de humanos.

En Estados Unidos hay cinco empresas que capturan cangrejos herradura del Atlántico para obtener este LAL. Estas empresas contratan a pescadores para que, en la época de desove, que es cuando los cangrejos se acercan a la orilla, los capturen vivos. Una vez transportados a los laboratorios, los animales se limpian y se les introduce una aguja extractora, a través de la cual se les extrae parte de su sangre que va cayendo, gota a gota, en botellas, como vemos en la imagen.

Una vez extraída la sangre, los cangrejos son liberados en la naturaleza de nuevo. A simple vista puede parecer un procedimiento “limpio”, en el que los animales no sufren ningún daño.  Sin embargo, varios estudios demuestran que los cangrejos desangrados menos activos y posiblemente desorientados durante días o semanas. Esto obviamente no es lo apropiado ni para su supervivencia ni para desovar en las playas. Hay que recordar que los cangrejos son capturados en la época de cría.

De hecho, una de las empresas que obtienen LAL a partir de los cangrejos herradura, publicó un informe en el que advierte de que el aumento de la necesidad del lisado de amebocitos para las nuevas terapias puede ser una carga demasiado grande para los cangrejos herradura del Atlántico. Hay que pensar que, en 2020, solo en EE. UU. se capturaron, con este fin biomédico, unos 700.000 cangrejos herradura. Se estima que 100.000 de ellos murieron. Para hacernos una idea del crecimiento de las capturas, lo podemos comparar con 2010, cuando se cogieron unos 480.000 ejemplares, de los que murieron unos 69.000. En Asia no se disponen de datos concretos, pero la situación para las especies asiáticas es mucho peor. Allí, los cangrejos no son reintroducidos en la naturaleza, sino que se los desangra hasta la muerte y luego son vendidos para su consumo.

¿Qué se puede hacer para preservar a los cangrejos herradura, pero, a la vez, asegurarnos de que nuestros inyectables no llevan toxinas bacterianas? ¿Hay alguna otra manera de detectar estas toxinas?

Existen dos tipos de abordaje. Por un lado, se estudia la manera de hacer el desangrado menos “agresivo” para los animales. Así, Win Watson, profesor emérito de la Universidad de New Hampshire y que estudia desde años el proceso, propone bombear a los animales con nutrientes antes de devolverlos a la naturaleza. Otra opción, no muy factible para la industria, es mantener en un tanque para alimentarlos y dejar que se recuperen durante dos semanas antes de devolverlos al océano.

Por otra parte, existe una alternativa sintética al LAL. Se denomina factor C recombinante (rFC) y fue desarrollado por la propia Lonza. En la actualidad ya lo utilizan algunas empresas farmacéuticas, como Lilly y está siendo aceptado por los organismos reguladores de todo el mundo para llevar a cabo las pruebas de endotoxinas.

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About the Author: Alberto Morán

Licenciado en farmacia por la Universidad Complutense de Madrid. Realicé mi tesis doctoral en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia. Posteriormente hice un Máster en Dirección de Empresas Biotecnológicas. Trabajé casi un año en una consultoría de biotecnología. Posteriormente fui investigador y docente en la Universidad Complutense de Madrid durante siete años. Mi carrera investigadora se desarrolló en el estudio de los mecanismos moleculares del cáncer (colon y pulmón esencialmente). En noviembre de 2012 abandoné definitivamente el laboratorio. En la actualidad soy titular de una oficina de farmacia.

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One Comment

  1. Fernando 2023/01/04 at 3:16 pm - Reply

    Es muy cruel lo que hacemos con estos animalitos… La ciencia al servicio de la destrucción de nuestro ecosistema y el capitalismo salvaje. Vergonzosamente curiosa está nota

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