Pruebas de embarazo con animales

Antes de que se desarrollaran las pruebas inmunológicas de embarazo en la década de 1960, las mujeres recurrían a pruebas de embarazo basadas en la orina que utilizaban animales , desde ratones hasta ranas. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Los avances en la tecnología médica han permitido a las mujeres comprobar con precisión su estado de embarazo mediante kits de prueba de embarazo caseros con tiras reactivas de orina. Antes de que se inventaran estos kits de prueba accesibles y prácticos, los científicos se esforzaron por descubrir una forma de detectar las hormonas relacionadas con el embarazo mediante una prueba natural y sencilla, en la que a menudo se incluían animales como herramientas clínicas para facilitar el proceso. ^{[ 3 ]}

A lo largo de la historia, se han realizado diferentes pruebas con animales para determinar el estado de embarazo de las mujeres. ^{[ 4 ]} La prueba más conocida es la de Hogben, utilizada desde la década de 1940 hasta la de 1960, que se basa en el principio de las hormonas y su respuesta biológica en ambos sexos de ciertas especies de ranas . ^{[ 5 ] [ 6 ]} La prueba de Galli-Mainini es otra prueba con ranas desarrollada con base en principios similares. ^{[ 7 ]}

Se cree que la exportación y el tráfico generalizados de ranas de uñas africanas ( Xenopus laevis ) utilizadas para estas pruebas han sido la causa principal de la propagación mundial de la quitridiomicosis , una enfermedad infecciosa fúngica en anfibios que se ha relacionado con drásticas disminuciones de las poblaciones de especies de anfibios en varios continentes. ^{[ 8 ]}

La gonadotropina coriónica humana (hCG) es una hormona que se produce durante el embarazo, gracias a la placenta. ^{[ 9 ]} El óvulo fecundado tarda aproximadamente 9 días en desplazarse desde las trompas de Falopio hasta el útero, donde se implanta en sus paredes. ^{[ 9 ]} Posteriormente, la placenta comienza a desarrollarse y libera hCG en el torrente sanguíneo materno, la cual puede eliminarse a través de la orina. Los niveles de hCG en sangre se detectan alrededor de 6 días después de la implantación del óvulo fecundado, o justo después de la primera falta menstrual. ^{[ 9 ]} La prueba de embarazo en tira reactiva solo detecta la presencia de hCG, pero no su concentración en sangre. Por lo tanto, puede utilizarse como método de cribado, aunque la concentración de hCG también puede proporcionar información sobre el embarazo. Normalmente, la concentración de hCG aumenta y alcanza su pico máximo durante las primeras 14 semanas de embarazo, y no se detecta hCG después del parto. ^{[ 9 ]} La cantidad de hCG también puede reflejar el embarazo. Se libera menos hCG en un embarazo único. De manera similar, se libera más hCG si la madre espera trillizos que si espera gemelos. ^{[ 9 ]} Los análisis de sangre de hCG también pueden detectar defectos congénitos.

En una persona, la hCG no debería estar presente a menos que esté embarazada. Sin embargo, la hCG también puede ser producida por tumores de células germinales , que son tumores derivados de óvulos o espermatozoides. La prueba de hCG se puede utilizar para detectar cáncer de útero o un embarazo molar, que se produce cuando hay un crecimiento placentario anormal en el útero. ^{[ 9 ]} La prueba de hCG también se puede realizar después de un aborto espontáneo para asegurar que no haya un embarazo molar. En los hombres, la prueba de hCG se puede utilizar para detectar la presencia de cáncer testicular . ^{[ 9 ]}

La prueba de Hogben, que lleva el nombre del zoólogo británico Lancelot Hogben , fue una de las pruebas de embarazo más fiables y rápidas desde la década de 1940 hasta la de 1960. ^{[ 6 ]} Las muestras de orina se inyectaban en ranas de uñas africanas . El proceso de denominación de la prueba de Hogben fue objeto de una disputa científica en los primeros años de su desarrollo. La sugerencia de nombrarla en honor al zoólogo británico provino de su amigo y colega Francis Crew en 1939. Su propuesta provocó descontento en el departamento de fisiología de la Universidad de Ciudad del Cabo. Se afirmó que la prueba había sido desarrollada originalmente por dos empleados del departamento: Henri Zwarenstein y Hillel Abe Shapiro . A pesar de la propuesta de resolver la disputa adoptando el nombre de « prueba de Xenopus », el nombre «prueba de Hogben» se estableció como dominante en Gran Bretaña. ^{[ 10 ]}

La prueba de Hogben utiliza ranas hembras, a diferencia de la prueba de Galli-Mainini, que utiliza ranas machos.

Los primeros trabajos de Hogben giraban en torno a las hormonas pituitarias y las ranas. Un día, Hogben y su equipo observaron que el color de la piel de las ranas adultas dependía de su entorno de crecimiento. El color variaba desde un entorno oscuro, donde se encontraban ranas de color negro, hasta un entorno claro, donde se hallaban ranas de color claro. ^{[ 11 ]} Hogben planteó la hipótesis de que esto era resultado de la presencia de la glándula pituitaria . Hogben validó su hipótesis demostrando que la extirpación de la glándula pituitaria daría como resultado ranas de piel blanca, independientemente de su entorno de crecimiento. ^{[ 11 ]} Más significativamente, durante su estudio de la glándula pituitaria de la rana, descubrió que las ranas hembras ovulaban tras la inyección de extractos de glándula pituitaria de buey en su saco linfático dorsal, lo que sentó las bases para su futuro descubrimiento. ^{[ 12 ]}

Mientras Hogben continuaba con su trabajo cuando se mudó a Sudáfrica en 1927, donde su investigación giraba en torno a la inyección de extractos de glándula pituitaria de buey en Xenopus laevis , descubrió accidentalmente que las ranas Xenopus ovulaban en un día si se les inyectaban extractos pituitarios, ya que eran muy sensibles a cualquier cambio hormonal. ^{[ 3 ]} Durante este período, los científicos sabían que la orina de las mujeres embarazadas contenía hormonas pituitarias, y Hogben llegó a la conclusión de que tal vez la presencia de hormonas pituitarias en la orina de las mujeres embarazadas también podría detectarse a través de una respuesta de ovulación en estas ranas. Tras este descubrimiento, Hogben y otro genetista animal, Francis Albert Eley Crew, pasaron dos años desarrollando una forma de criar y mantener estas ranas en un entorno de laboratorio, lo que llevó a un auge de veinte años en las pruebas de Hogben, que se afirmaba que eran casi 100% precisas. ^{[ 13 ]} En realidad, diferentes estudios han medido la precisión de la prueba como 93,1%, ^{[ 14 ]} 97,99% ^{[ 15 ]} y 99,93%, ^{[ 16 ]} respectivamente.

Procedimientos de prueba para la prueba de Hogben

El procedimiento de la prueba de Hogben consistía en inyectar una muestra de orina femenina en la piel del dorso de la rana, específicamente en el saco linfático dorsal. ^{[ 17 ]} Aproximadamente 12 horas después, se podían observar los resultados. Si la mujer estaba embarazada, la rana estaría ovulando y se podría ver un pequeño grupo de óvulos en la parte posterior de la rana. Curiosamente, lo mismo se podía observar en la especie macho de Xenopus laevis , y se vio que producían espermatozoides al inyectarles orina de una mujer embarazada. ^{[ 18 ]} Este mecanismo se debe a la hormona pituitaria gonadotropina coriónica humana ( hCG ), que está presente solo en la orina de una mujer embarazada. Si la mujer no está embarazada, no se producirían espermatozoides ni óvulos del macho o la hembra de la rana, respectivamente.

Carlos Galli Mainini (1914-1961), también especialista en endocrinología, intentó mejorar la prueba de Hogben, ^{[ 22 ]} que requería más de 12 horas para la detección temprana del embarazo. Tras observar que los machos de rana o sapo generaban espermatozoides después de un contacto prolongado con hembras, la hormona gonadotrópica se secretaba en el cuerpo de estas. ^{[ 22 ]} Se dio cuenta de que las hembras utilizadas en la prueba de Hogben podían sustituirse por machos de rana o sapo sudamericanos. Se podía inyectar orina femenina en el saco linfático dorsal de la rana macho adulta. La hormona gonadotrópica presente en la orina de las mujeres embarazadas, tras la inyección, provocaría la liberación de espermatozoides por parte de las ranas. ^{[ 22 ]}

Este nuevo método de prueba se popularizó debido a su mayor eficiencia, con tan solo 3 horas de espera para obtener los resultados. Encontró diferentes especies adecuadas para este experimento, principalmente ranas autóctonas de Israel , como el sapo verde europeo , la rana de pantano y la rana arborícola europea . ^{[ 23 ]}

De forma similar a la prueba de Hogben, se inyecta una pequeña cantidad de orina de la mujer en el saco linfático dorsal de la rana macho. Las mujeres embarazadas contienen la hormona gonadotropina coriónica humana en su orina. Por lo tanto, la presencia de esta hormona en la orina inyectada a la rana macho provocaría la liberación de esperma en un plazo de tres horas. ^{[ 22 ]} Los espermatozoides pueden observarse al microscopio. Este procedimiento es indoloro para la rana, y esta puede reutilizarse para otra prueba después de dos semanas. ^{[ 22 ]}

Tras las sugerencias sobre especies de ranas macho para pruebas de embarazo, los investigadores trabajaron en la validación de la precisión de la prueba, descartando otras posibles fuentes que pudieran causar la presencia de espermatozoides vivos maduros en la orina de las ranas macho. Se descubrió que las ranas leopardo del norte, que viven en ambientes secos , serían especialmente sensibles al agua destilada y menos sensibles a la hormona gonadotrópica. También se sugirieron otros métodos para mejorar la precisión. ^{[ 26 ]}