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Un grupo de científicos describe las señales que empujan al corazón hacia el lado izquierdo durante el desarrollo embrionario
Los primeros meses de vida de un ser humano parecen una acumulación de éxitos improbables. Desde el momento en que el espermatozoide se une al óvulo, la información contenida en su interior comienza a construir una persona. Los genes producen proteínas con las que se construyen células que se acumulan en lo que al principio parece una masa sin forma. Poco a poco, una serie de señales bioquímicas perfectamente programadas van dotándola de orden para que comience a parecerse al individuo que será cuando el proceso haya terminado.
En ese periodo, las células viajan de un lugar a otro, colocándose en el sitio que les corresponde para formar cada órgano en el lugar adecuado. Cuando acabe este trasiego, las células perderán esa capacidad para trasladarse. Se tratará a partir de entonces de crecer y desarrollarse primero para comenzar a envejecer más adelante. Quizá en algún momento, probablemente cuando el organismo ya esté gastado, algunas células recuperarán su capacidad para moverse. Será señal de que hay problemas.
Las señales que permiten formarse al embrión pueden provocar metástasis en los adultos
Hoy, un grupo de investigadores del Instituto de Neurociencias (IN) de Alicante, un centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández, ha publicado un trabajo en el que explican parte del proceso de formación de un ser humano: por qué tenemos el corazón en el lado izquierdo del cuerpo. En un artículo que aparece en la revista Nature, los autores ofrecen una explicación para el origen de esta asimetría.
Al comienzo del desarrollo embrionario, todos los órganos aparecen en la línea media del cuerpo. De hecho, en algunos invertebrados es ahí donde se quedan y el lugar que ocupan en el individuo adulto. En los vertebrados como los humanos, sin embargo, un sistema de empaquetamiento más complejo lleva a distintos órganos a diferentes lugares. El hígado, a la derecha, el bazo o el corazón, a la izquierda.
El desplazamiento del corazón hacia la izquierda sucede porque, una vez que se ha formado el germen de ese órgano, comienzan a llegar células desde izquierda y derecha. Según explica Ángela Nieto, investigadora del IN y líder del estudio, hasta ahora, la opinión más extendida planteaba que había una serie de señales en el lado izquierdo del embrión que se reprimían en el lado derecho explicando la asimetría. “Nosotros vimos que había otro mecanismo adicional. Había genes que se expresaban más en el lado derecho”, explica. Esto provocaba un mayor flujo de células desde la derecha que desplazan el corazón hacia el lado izquierdo.
Inicialmente hicieron estas observaciones en embriones de pollo. Después confirmaron el hallazgo en pez cebra y en ratón. Vieron así que es un mecanismo conservado en distintas especies y, probablemente, extrapolable a humanos. “El pez cebra es transparente y podíamos estudiar mejor los movimientos celulares. Comprobamos que al anular la función de estos genes, y con ello los movimientos de las células hasta el corazón, este permanecía en el centro en las tres especies”, explica Oscar Ocaña, primer autor del estudio.
El 50% de las malformaciones con las que nacen los bebés afectan al corazón
“El posicionamiento de los órganos tiene que ver con un empaquetamiento eficiente y con que haya una buena concordancia con otros sistemas, como la vasculatura”, señala Nieto. La posición del corazón con el polo inferior apuntando a la izquierda es fundamental para que haya una conexión adecuada con las venas y arterias. A lo largo de la evolución, la selección natural ha favorecido cambios que producían órganos más eficientes. La estructura que late rítmicamente y que los humanos llamamos corazón es muy distinta del órgano que hace esas funciones en un pez cebra o en los animales invertebrados.
La infinidad de señales que empaquetan los órganos de forma correcta no siempre funciona de forma perfecta. En muchos casos, los propios sistemas de seguridad del embrión lo destruyen, porque acumula errores que lo hacen inviable. En algunos casos, el desarrollo continúa pese a las alteraciones. En el momento del nacimiento, el 50% de esas malformaciones son cardíacas y muchas de ellas tienen que ver con defectos en el posicionamiento del corazón.
El trabajo de Nieto y su equipo para comprender el sistema de señales que gobierna el desarrollo de los embriones comenzó hace ya 25 años y tiene ramificaciones que pueden ayudar a entender enfermedades como el cáncer. “Encontramos las proteínas que dotan a la célula de su capacidad de movimiento”, afirma Nieto. “Esto lo hemos estudiado en distintos procesos del desarrollo embrionario y hemos visto cómo se apaga ese programa cuando finaliza el proceso, pero sabemos que se puede encender más adelante de manera patológica”, continúa. Las células de cáncer, esa versión deformada de nosotros mismos, recuperan la capacidad de las células embrionarias para el desplazamiento y se vuelven capaces de trasladarse desde un tumor primario a otros órganos en forma de metástasis.
Ahora, el equipo del IN que ha publicado este artículo en Nature trabaja para entender el posicionamiento de otros órganos como el hígado. Poco a poco, se van reuniendo las piezas para comprender la coreografía que da origen al ser humano y que, a veces, también acaba con él.
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