El origen de las neuronas se encuentra en unos organismos marinos milenarios, según un estudio

Las neuronas son un tipo de célula, y constituyen el componente principal del sistema nervioso. Ellas son las encargadas de recibir, procesar y transmitir información mediante dos tipos de señales: químicas y eléctricas.

Hasta hace poco tiempo el origen de las neuronas estaba en la nebulosa de lo desconocido, pero ahora se sabe que estas pudieron haber surgido en unas criaturas marinas de aproximadamente un milímetro de tamaño.

Se trata de un diminuto animal marino con forma de masa, que tiene células que comparten sorprendentes similitudes con las neuronas. Es posible que hayan dado lugar a estas células en humanos y otros animales.

El cerebro humano está conformado por 100 mil millones de neuronas y cada una podría estar vinculada a otras 10.000. Su estudio es un mapa inmenso para la ciencia, un recorrido del que en cada investigación se sabe un poco más, pero para el que falta conocer la mayor parte de las rutas. Ahora, una nueva investigación que acaba de publicarse en Cell, abre la puerta a un nuevo conocimiento sobre el origen de las neuronas.

Esta nueva investigación realizada por científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona sugiere que las neuronas pueden haberse originado a partir de células peptidérgicas, secretoras especiales que se encuentran en organismos marinos con forma de masa llamados placozoos. “Estos organismos carecen de neuronas, pero ahora hemos encontrado sorprendentes similitudes moleculares con nuestras células neuronales”, afirmó Xavier Grau-Bové, uno de los autores del estudio e investigador postdoctoral en el CRG.

Los placozoos son animales antiguos que habitan en océanos cálidos. Han existido durante 800 millones de años y se les considera los seres más simples de la Tierra. Su cuerpo de tamaño milimétrico (miden aproximadamente lo que un grano de arena) carece de órganos y sólo comprende diferentes tipos de células primitivas.

“La peculiaridad de los placozoos nos recuerda que, cuando nos fijamos en todo el reino animal, podemos encontrar muchos organismos con una biología radicalmente diferente a la nuestra. Y aún así, pueden enseñarnos muchas lecciones sobre nuestra propia biología e historia evolutiva”, informó Xavier Grau-Bové.

La punta del ovillo

El equipo de científicos mapeó todas las células placozoarias y estudió cómo su ADN regulaba diferentes características genéticas. Esta información les permitió comprender la función y el mecanismo de trabajo de cada una. “Lo que hemos hecho ahora es dibujar un primer borrador de la red de comunicación entre células de los placozoos: tenemos una comprensión más clara de cuáles expresan qué neuropéptidos y qué otras expresan receptores en los que podría encajar cada neuropéptido”, explicó Bové.

Desde un punto de vista químico, “es una especie de sistema de llaves y cerraduras -añadió-. Este es un primer paso importante hacia la comprensión de cómo estos pequeños organismos sin cerebro coordinan sus complejos comportamientos”.

Avanzando en su investigación, luego compararon las células de los placozoos con otras diferentes de organismos complejos como los humanos para comprobar si había similitudes. Además de descubrir neuropéptidos y sus receptores, los investigadores encontraron numerosas similitudes entre las células peptidérgicas de los placozoos y las neuronas humanas.

Por ejemplo, las primeras contienen casi todos los genes necesarios para construir la estructura presináptica, un complejo proteico que facilita la liberación de neurotransmisores en las neuronas transmisoras de señales que se encuentran en animales complejos. Básicamente, es el andamio que hace que funcione la sinapsis en nuestro cerebro. Sorprendentemente, las células peptidérgicas también tienen la receta para desarrollar su propia sinapsis.

Otra similitud radica en que, al igual que las neuronas, las células secretoras de placozoos emplean moléculas de señalización celular similares a neuropéptidos para detectar señales externas para la comunicación y la realización de diversas actividades fisiológicas.

Además, la diferenciación de células peptidérgicas en células epiteliales progenitoras se produce mediante señales como las que se observan en la neurogénesis, el proceso que da lugar a nuevas neuronas en animales complejos que van desde las medusas hasta los humanos. “Hemos visto que el proceso mediante el cual se desarrollan estas células recuerda sorprendentemente al de neurogénesis en otras especies, con mecanismos clave de señalización celular involucrados en ambos”, continuó Bové.

Los investigadores sugieren que, aunque las células peptidérgicas están lejos de ser verdaderas neuronas, estas semejanzas indican que posiblemente hayan desempeñado un papel en la evolución de las neuronas. “Con suerte, futuras investigaciones arrojarán más luz sobre estos hallazgos y confirmarán esta historia sin precedentes del origen de las neuronas”, concluyó el especialista.