Un gen del desarrollo óseo podría haber aumentado la cognición en humanos

osteocrin_nature

Uno de los aspectos de la evolución biológica que en ocasiones cuesta más de comprender (y de aceptar) es su carácter oportunista. Los organismos parecen estar diseñados a la perfección para sobrevivir en su entorno, pero lo cierto es que la evolución no es ningún proceso de diseño: a lo largo de las generaciones, el proceso evolutivo aprovecha lo que tiene disponible en el momento para dar lugar a nuevas adaptaciones que pueden llegar a ser beneficiosas. Es un proceso oportunista, en el que se pueden dar cambios y giros sorprendentes.

En noviembre de 2016, la revista Nature publicaba un trabajo de un equipo de neurobiólogos de la Harvard Medical School que mostraba uno de esos giros sorprendentes. Según sus conclusiones, un gen que regula el crecimiento de los huesos y el metabolismo de los mamíferos podría haber tomado un papel adicional como promotor de la maduración del cerebro, la cognición y el aprendizaje tanto en los primates no-humanos como en los humanos.

Como reseñan en Science Direct, el gen (llamado osteocrin) fue hallado en el neocortex, la parte más evolucionada del cerebro primate, y que regula funciones tan importantes como el lenguaje y el razonamiento de alto nivel. Para los investigadores, dicha presencia sugiere un posible papel del gen en el desarrollo de la cognición en estos grupos.

El equipo apoya su argumento no sólo en la presencia del gen en el neocortex, sino en otras observaciones de la actividad del mismo. Por ejemplo: en cultivos de células cerebrales se comprobó que la actividad del gen (inducida mediante estimulación sensorial) se llevaba a cabo en neuronas excitatorias, aquellas que estimulan la señal nerviosa, de manera más intensa en el neocortex. La actividad del gen estaba ausente de otras partes del cerebro responsables de funciones no cogntivas, como la navegación espacial y el control de la temperatura.

El efecto de la estimulación sensorial sobre la actividad del gen también fue observado en el cerebro intacto de un macaco. Los investigadores bloquearon temporalmente la visión de un ojo del animal. Un día después, el equipo observó que la actividad del gen era más alta en las células de las áreas visuales del cerebro que no habían sido bloqueadas, comparada con la actividad de las células visuales bloqueadas.

Un muy interesante trabajo en la intersección de la genética y la evolución, del que puedes leer una reseña completa (en inglés) en Science Direct.

 

Da que pensar: En mayo de 2016, Michael Dahr publicaba un artículo en Live Science titulado Prehistoric X-Men: How the ‘First Mutants’ Gave Humans ‘Superpowers’. En el escrito, Dahr utilizaba de una forma amena la franquicia de superhéroes X-Men para hablarnos sobre algunos cambios genéticos que podrían haber supuesto una poderosa ventaja evolutiva para los humanos.

Siguiendo la temática de esta entrada, mencionaré dos de los cambios que nos muestra Dahr en su artículo:

En primer lugar, cambios genéticos relacionados con un aumento del tamaño cerebral. Se ha hallado un gen en la rama de los primates, llamado RNF213, que podría haber facilitado el incremento del riego sanguíneo que necesita un cerebro grande. De hecho, RNF213 es uno de los genes implicados en el control del desarrollo del cerebro. Otro caso es el gen Frizzled-8, que está involucrado en un experimento sorprendente: unos investigadores consiguieron hacer crecer el cerebro de unos ratones implantándoles un fragmento de ADN humano que se cree controla la actividad de Frizzled-8.

En segundo lugar, cambios genéticos relacionados con el poder de procesamiento del cerebro humano. Una región de ADN llamada HAR1 ayuda a establecer durante el desarrollo el patrón del córtex cerebral, responsable de fenómenos como la conciencia, el lenguaje o la memoria. Pues bien: se ha descubierto que el gen HAR1 cambió rápidamente en los humanos después de la separación de las ramas evolutivas de los humanos y los chimpancés. Hay otro gen relacionado con el lenguaje que podría haber sufrido cambios importantes en nuestro linaje: el gen FOXP2. Las personas con mutaciones en FOXP2 sufren importantes disfunciones de lenguaje. Se ha podido determinar que tanto el gen en sí mismo como las regiones que lo controlan son bastante diferentes entre humanos y chimpancés.

Como decía al principio de la entrada, la evolución está llena cambios y giros sorprendentes. Cuanto más avance la investigación genética, es más probable que nos podamos seguir maravillando con estos afortunados cambios.

Imagen via Nature

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