¿Cómo aparecieron las neuronas? Encuentran su origen en uno de los animales más simples que existen

Los placozoos aparecieron hace unos 800 millones de años y ahora se ha descubierto que tienen unas células con características similares a las de las neuronas

(Cell, September 2023)

Josep Maria Camps Collet

3-24; 19/09/2023

Esta investigación hecha en Centro de Regulación Genómica (CRG) es lo que se conoce como investigación básica, es decir, que parte de la motivación de avanzar en el conocimiento científico sin buscar ninguna aplicación práctica, médica o similar.

Según Arnau Sebé-Pedrós, autor principal del estudio y líder del grupo de investigación júnior del CRG, conocer con más detalle los genomas de los linajes animales más desconocidos es «esencial para contar la historia evolutiva de la vida»:  «Placozoos, ctenóforos, esponjas y otros animales tradicionalmente poco estudiados esconden secretos que apenas estamos empezando a descifrar.»

Aún no se conoce con precisión cómo aparecieron, pero una investigación realizada en Barcelona en el CRG, ha descubierto un precedente en los placozoos, que figuran entre los animales más sencillos existentes.

Se calcula que los primeros placozoos, que son como pequeñas gotas microscópicas que viven en las rocas cerca de los mares cálidos y poco profundos y se alimentan de algas, aparecieron hace unos 800 millones de años.

Las células peptidérgicas, antecedentes de las neuronas

Aunque carecen de órganos diferenciados y que sólo los componen unas 50.000 células de unos 10 tipos diferentes, uno de los tipos, llamadas peptidérgicas, les permite moverse y alimentarse.

Según Sebastián Najle, coautor del artículo, han realizado un análisis genómico muy preciso y han descubierto que el funcionamiento de estas células es muy parecido al de las neuronas:

«Ya se sabía que tenían las piezas genéticas necesarias para construir la maquinaria que emite las señales en una neurona, lo que no se sabía es que tenían las instrucciones para montar esa maquinaria.»

Semejantes por el origen, los genes activos y el funcionamiento

Los investigadores han descubierto una triple similitud entre las células peptidérgicas y las neuronas: se originan a partir de células epiteliales, se activan los mismos genes y se comunican con neuropéptidos.

Éstos son fragmentos de proteína que funcionan como mensajeros químicos entre las células de los placozoos y son los que les permiten reaccionar a los estímulos exteriores y moverse y alimentarse.

Pero son reacciones químicas, mucho más lentas que las que permiten las neuronas, que se comunican mediante electricidad a través de las sinapsis, lo que da mucha rapidez.

Los investigadores creen que la evolución posterior permitió que el mecanismo de presinapsis de las células peptidérgicas terminara formando las sinapsis propiamente dichas.

Tres linajes del reino animal tienen neuronas y dos no

Junto con las esponjas, los placozoos son uno de los dos linajes del reino animal que no tienen neuronas, mientras que los otros tres, ctenóforos, cnidarios y bilaterales, sí que los tienen.

Los ctenóforos y los cnidarios son animales marinos como las medusas o las anémonas, y los bilaterales son todo el resto de animales, entre ellos los mamíferos y, claro, también los humanos.

Según Najle, los descubrimientos de la investigación pueden ayudar a resolver un enigma de la biología evolutiva: por qué las neuronas de los ctenóforos son tan distintas a las de los cnidarios y bilaterales.

Una de las posibles respuestas es que ambos tipos no salgan de un tronco común, sino que hayan evolucionado por separado de forma paralela: «La evolución de las neuronas puede haber pasado dos veces por separado en el reino animal, y esto es maravilloso, porque es difícil de concebir que un mecanismo tan complejo como la neurona haya podido haber evolucionado dos veces de forma independiente.»

En todo caso, se calcula que las neuronas aparecieron hace unos 650 millones de años, poco antes de la llamada «explosión cámbrica», que supuso la aparición en la Tierra de una enorme diversidad de plantas y animales pluricelulares.