La lamprea marina, un animal de 500 millones de años con una ventosa de dientes afilados por boca, presenta en una parte de su cerebro sorprendentes coincidencias con el ser humano.
Un nuevo estudio del Instituto Stowers de Investigación Médica descubrió que el rombencéfalo (la parte del cerebro que controla funciones vitales como la presión arterial y la frecuencia cardíaca) tanto de las lampreas marinas como de los humanos se construye utilizando un conjunto de herramientas moleculares y genéticas extraordinariamente similares.
La investigación del laboratorio del investigador Robb Krumlauf, publicada en Nature Communications, ofrece una idea de cómo evolucionaron los cerebros de los animales antiguos. El equipo descubrió inesperadamente que se requiere una señal molecular crucial durante el desarrollo del rombencéfalo de los vertebrados.
“Este estudio sobre el rombencéfalo es esencialmente una ventana al pasado lejano y sirve como modelo para comprender la evolución de la complejidad”, dijo en un comunicado el coautor Hugo Parker.
Al igual que otros animales vertebrados, las lampreas marinas tienen columna vertebral y esqueleto, pero les falta notablemente una característica de la cabeza: la mandíbula. Debido a que la mayoría de los vertebrados, incluidos los humanos, tienen mandíbulas, esta sorprendente diferencia en las lampreas marinas las convierte en modelos valiosos para comprender la evolución de los rasgos de los vertebrados.
“Hubo una división en el origen de los vertebrados entre los sin mandíbula y los con mandíbulas hace unos 500 millones de años”, dijo Alice Bedois, ex investigadora predoctoral en el Laboratorio Krumlauf y autora principal del estudio. “Queríamos entender cómo evolucionó el cerebro de los vertebrados y si había algo exclusivo de los vertebrados con mandíbulas que faltaba en sus parientes sin mandíbulas”.
Trabajos anteriores del Laboratorio Krumlauf y el laboratorio de Marianne Bronner en el Instituto de Tecnología de California habían identificado que los genes que estructuran y subdividen el cerebro posterior de la lamprea marina son idénticos a los de los vertebrados con mandíbulas, incluidos los humanos.
Sin embargo, estos genes son parte de una red o circuito interconectado que debe iniciarse y dirigirse para construir el rombencéfalo correctamente. El nuevo estudio identificó una señal molecular común, aunque se sabe que dirige los patrones de cabeza a cola en una amplia variedad de animales, como parte del circuito genético que guía los patrones del rombencéfalo en las lampreas marinas.
“Descubrimos que no solo están involucrados los mismos genes sino también la misma señal en el desarrollo del cerebro posterior de la lamprea marina, lo que sugiere que este proceso es ancestral de todos los vertebrados”, dijo Bedois.