Un extraño animal con aspecto de mancha podría indicar el origen de las neuronas
Un animal marino tan simple que parece una tortita puede contener el secreto del origen de las neuronas.
Los placozoos son una de las cinco grandes ramas de los animales, junto con los bilaterios (que incluyen desde gusanos hasta seres humanos), los cnidarios (corales y medusas), las esponjas y los ctenóforos (gelatinas peine). Son los más básicos del grupo, ya que consisten en manchas de células milimétricas sin órganos ni partes del cuerpo. Se desplazan por el agua mediante cilios (pequeñas estructuras similares a pelos), absorben nutrientes engullendo partículas y se reproducen por gemación.
Los placozoos se separaron de otros animales hace unos 800 millones de años y sólo se conocen unas pocas especies. Sin embargo, una nueva investigación ha descubierto que estas sencillas criaturas pueden ser la clave de la evolución del sistema nervioso. Resulta que los placozoos contienen células que muestran sorprendentes similitudes con las neuronas, aunque no son ni mucho menos tan complejas.
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"Nuestros resultados encajan en la idea de que las neuronas son un tipo de célula muy complejo que ha evolucionado de forma gradual", dijo a Live Science Xavier Grau-Bové, autor del estudio e investigador postdoctoral en el Centro de Regulación Genómica de Barcelona. "Quizá estemos viendo los restos de algo que, cuando divergimos con los placozoos, era una especie de neurona ancestral con probablemente una función diferente".
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Grau-Bové y sus colegas se embarcaron en un estudio genético sistemático de todos los tipos celulares de los placozoos. La biología celular de estos pequeños organismos sólo se ha estudiado en contadas ocasiones, afirmó: "Partimos prácticamente de la nada".
Los investigadores identificaron nueve tipos celulares principales y varios intermedios, pero el más intrigante resultó ser un subconjunto denominado células peptidérgicas. Estas células contribuyen a los movimientos de los placozoos liberando cadenas cortas de aminoácidos llamadas péptidos. La estimulación con diferentes péptidos hace que los placozoos cambien su forma y movimiento; por ejemplo, pueden aplanarse, ondularse o arrugarse, según la investigación de 2018.
Las células peptidérgicas mostraron sorprendentes similitudes con las neuronas que componen los sistemas nerviosos de animales como los humanos. En concreto, tienen las proteínas que construyen lo que los científicos llaman el "andamiaje presináptico". Las neuronas se comunican liberando sustancias químicas a través de un espacio llamado sinapsis. Las células peptídicas no tienen sinapsis, pero sí complejos proteicos similares a los de las neuronas que permiten la acumulación y liberación de sustancias químicas.
"Aún no sabemos exactamente qué hace este andamiaje en estos organismos", afirma Grau-Bové. "Sólo sabemos que se está expresando allí".
El equipo descubrió que estas células peptidérgicas se desarrollaban de forma similar a las neuronas. También observaron la mensajería de célula a célula mediante neuropéptidos, que son cadenas de aminoácidos utilizadas por las neuronas en sus propios sistemas de mensajería.
El origen de las neuronas sigue siendo una cuestión controvertida entre los biólogos. Las esponjas no las tienen y las medusas tienen neuronas muy diferentes a las de otros animales, mientras que los sistemas nerviosos de los cnidarios y los bilaterios tienen más en común. No está claro si el antepasado común de todos estos animales tenía un sistema nervioso y luego algunos linajes, como las esponjas, lo abandonaron, o si el sistema nervioso evolucionó por separado en múltiples linajes después de que divergieran entre sí.
Serán necesarios más estudios sobre los ctenóforos y sus extraños sistemas nerviosos para responder a esta pregunta, dijo Grau-Bové, pero la nueva investigación sugiere una evolución lenta y constante de las neuronas a partir de una célula más simple especializada en la comunicación y la mensajería.
Los resultados se publican hoy (19 de septiembre) en la revista Cell.
