Nuevos hallazgos: revisan la cronología evolutiva de componentes clave del sistema nervioso

MadridUn estudio reciente realizado por investigadores de Penn State ha transformado nuestra comprensión de ciertas proteínas clave para la señalización eléctrica en el sistema nervioso. Anteriormente se creía que los canales iónicos de la familia Shaker evolucionaron junto con el sistema nervioso y aparecieron a medida que los animales se volvieron más complejos. Sin embargo, la nueva investigación revela que estos canales existieron mucho antes de que se desarrollara el sistema nervioso. El estudio descubrió que estas proteínas son mucho más antiguas de lo que se pensaba anteriormente.

Los canales de iones de potasio de la familia Shaker surgieron en organismos unicelulares antes del ancestro común de todos los animales. Los coanoflagelados, organismos unicelulares estrechamente relacionados con los animales, tienen genes para canales iónicos de la familia Shaker. La diversidad de estos canales era mayor en los animales más antiguos que poseían redes nerviosas simples.

Los canales iónicos controlan el movimiento de iones a través de las membranas celulares y permiten las señales eléctricas esenciales para la comunicación del sistema nervioso. La familia de canales Shaker ayuda específicamente a que los iones de potasio salgan de la célula para terminar los potenciales de acción. Estos canales pueden abrirse o cerrarse ante cambios en el campo eléctrico.

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El estudio encontró que los genes de los canales iónicos de la familia Shaker en los coanoflagelados están más estrechamente relacionados con los tipos Kv2, Kv3 y Kv4 de lo que se pensaba anteriormente. Esto significa que estos tipos son en realidad los más antiguos. Es probable que el ancestro común de los animales tuviera tanto canales Kv1 (presentes en los ctenóforos) como canales similares a Kv2-4 (vistos en los coanoflagelados). Algunos animales primitivos, como los ctenóforos y las esponjas, han perdido desde entonces los genes para los canales similares a Kv2-4.

Este hallazgo desafía la creencia habitual sobre la complejidad de la evolución. Demuestra que muchos componentes cruciales necesarios para un sistema nervioso ya estaban presentes antes de la aparición de los animales. Encontrar estos canales de iones en organismos unicelulares sugiere que la evolución a menudo reutiliza partes ya existentes en lugar de crear nuevas.

Comprender cómo han evolucionado los canales iónicos con el tiempo nos ayuda a conocer mejor sus funciones. Esto puede ser crucial para tratar afecciones como las arritmias cardíacas y la epilepsia, que ocurren debido a problemas con estos canales. La secuenciación genética, que puede identificar la pérdida de genes en diversas especies, ha sido fundamental en estos hallazgos y demuestra que la evolución no siempre sigue un camino lineal.