El enigma ancestral de las lampreas: revelando misterios evolutivos de vertebrados sin mandíbulas

MadridLas lampreas son uno de los dos únicos vertebrados sin mandíbulas. Aunque están causando problemas en las pesquerías del Medio Oeste, también están ayudando a los científicos a comprender la evolución de los vertebrados. Investigadores de la Universidad Northwestern las compararon con ranas acuáticas con mandíbulas conocidas como Xenopus. Descubrieron información crucial sobre dos tipos importantes de células madre: células de blastula pluripotentes y células de la cresta neural.

Aquí algunos puntos clave del estudio:

• Las redes de pluripotencia de los genes en lampreas y ranas son similares.
• Las lampreas no expresan el gen pou5 en las células de la cresta neural.
• Este gen es crucial para la formación de las estructuras de la mandíbula y la cabeza en vertebrados con mandíbulas.

Las células pluripotentes pueden transformarse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Tanto las células de la blástula como las células de la cresta neural poseen esta capacidad. Un nuevo estudio reveló que, mientras las células de la cresta neural de la rana muestran expresión de pou5, las lampreas no lo hacen. Esta diferencia podría explicar por qué las lampreas carecen de mandíbulas. Los investigadores publicaron sus hallazgos en Nature Ecology & Evolution.

Estudiar las lampreas nos puede ayudar a comprender el origen y desarrollo de los vertebrados, incluidos los humanos. Carole LaBonne, profesora en la Universidad Northwestern y experta en biología del desarrollo, lideró un estudio y afirmó que para entender la evolución, debemos estudiar los vertebrados vivos más primitivos como los mixinos y las lampreas.

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Las células de la cresta neural son muy versátiles y pueden convertirse en diferentes tipos celulares, como neuronas y células musculares. En los vertebrados con mandíbulas, las células de la blastula pierden pronto la capacidad de transformarse en varios tipos de células, pero las células de la cresta neural mantienen esta capacidad por más tiempo. Investigadores han descubierto que las células de la blastula de lamprea aún poseen una red completa para la pluripotencia, lo que sugiere que los vertebrados con y sin mandíbulas pudieron haber desarrollado estos tipos de células madre de manera conjunta.

Joshua York, el autor principal y becario postdoctoral, señaló que, aunque los genes de las lampreas y ranas son mayormente similares, las lampreas no tienen el gen pou5 expresado en las células de la cresta neural. Esto podría significar que el gen se perdió con el tiempo y no se desarrolló posteriormente en los vertebrados mandibulados. Incluso después de 500 millones de años de evolución, existen estrictos límites en los niveles de expresión génica necesarios para promover la pluripotencia.

Lampreas y ranas han estado evolucionando por separado durante millones de años, pero aún utilizan mecanismos biológicos similares. Los investigadores se preguntaron por qué existen estas similitudes. El proyecto fue financiado por varias organizaciones, como los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias, y fue dedicado al Dr. Joseph Walder.

El estudio de las lampreas puede ayudar a los científicos a comprender mejor la evolución de los vertebrados. Al comparar las lampreas con animales que poseen mandíbulas, los investigadores intentan entender cómo se desarrollaron características importantes en los animales modernos, incluyendo los humanos. Esta investigación es un paso hacia la resolución de antiguos enigmas biológicos.