Madrid, 19 Sep (EUROPA PRESS) – 19 Sep (Europa Press)
Un estudio publicado en la revista Cell arroja nueva luz sobre la evolución de las neuronas, centrándose en el placozoo, un animal marino de unos pocos milímetros de tamaño.
Investigadores del Centro de Regulación Genómica de Barcelona han hallado pruebas de que las células secretoras especializadas que se encuentran en esta singular criatura ancestral podrían haber dado lugar a las neuronas en animales más complejos.
Los placozoos son animales pequeños, del tamaño de un grano grande de arena, que se alimentan de algas y microorganismos que se encuentran en la superficie de las rocas y otros sustratos de aguas cálidas y poco profundas. Estas criaturas con forma de gota y aspecto de tortita viven sin partes del cuerpo ni órganos.
Se cree que aparecieron en la Tierra hace unos 800 millones de años y son uno de los cinco grandes filos animales, junto con Ctenophora (medusas), Porifera (esponjas), Cnidaria (corales, anémonas y medusas) y Bilateria (otros animales).
Las criaturas marinas coordinan su comportamiento gracias a un tipo especial de células llamadas peptidérgicas, que liberan pequeños péptidos capaces de dirigir el movimiento y la alimentación del animal. Movidos por la curiosidad sobre el origen de estas células, los autores utilizaron una serie de técnicas moleculares y modelos computacionales para comprender cómo evolucionaron los tipos celulares de los placozoos y reconstruir el aspecto y funcionamiento de sus antepasados prehistóricos.
En primer lugar, los investigadores cartografiaron todos los tipos de células placozoarias, centrándose en las características de las células placozoarias de cuatro especies diferentes. Cada tipo de célula tiene una función específica derivada de un conjunto concreto de genes. Este mapa o “atlas celular” permitió a los investigadores cartografiar estos grupos o “módulos” de genes. A continuación, cartografiaron las regiones reguladoras del ADN que controlan estos módulos de genes, revelando qué hace cada célula y cómo trabajan juntas. Por último, se realizaron comparaciones entre especies para reconstruir la evolución de los tipos celulares.
El estudio descubrió que los nueve tipos celulares principales de los placozoos parecen estar unidos por una serie de tipos celulares “intermedios” que cambian de un tipo celular a otro. Estas células proliferan y se dividen, manteniendo el delicado equilibrio de tipos celulares necesario para que el animal se mueva y coma. Los investigadores también hallaron 14 tipos de células peptidérgicas, que diferían de todos los demás tipos celulares, ya que no mostraban tipos intermedios ni signos de crecimiento o división.
Sorprendentemente, las células peptidérgicas tenían mucho en común con las neuronas. Este tipo celular no apareció en animales avanzados como los bilaterales (animales con simetría bilateral) hasta millones de años después. El análisis entre especies ha demostrado que estas similitudes son específicas de los placozoos y no se encuentran en otros animales primitivos ramificados como las esponjas y las medusas peine (animales peine).
Se observaron tres similitudes entre las células peptidérgicas y las neuronas. En primer lugar, se descubrió que estas células de los placozoos se diferencian de poblaciones de células progenitoras epiteliales mediante señales de desarrollo similares a la neurogénesis, el proceso por el que cnidarios y anfibios forman nuevas neuronas.
En segundo lugar, descubrieron que las células peptidérgicas poseen una serie de módulos genéticos necesarios para construir la parte de la neurona que puede enviar mensajes (el andamiaje presináptico). Sin embargo, estas células distan mucho de ser verdaderas neuronas, ya que carecen de los componentes necesarios para la recepción de mensajes neuronales (postsinápticos) y para la conducción de señales eléctricas.
Por último, los autores utilizaron técnicas de aprendizaje profundo para demostrar que los tipos de células placozoarias se comunican entre sí a través de un sistema intracelular en el que una proteína específica llamada GPCR (receptor acoplado a proteína G) detecta señales externas e inicia una serie de respuestas dentro de la célula Según el estudio. Estas señales externas están mediadas por neuropéptidos. Los neuropéptidos son mensajeros químicos utilizados por las neuronas en diversos procesos fisiológicos.
