El secreto mejor escondido de la sangre: un estudio sitúa el origen de las primeras células 700 millones de años atrás

La sangre puede esconder muchos más secretos de lo que inicialmente creíamos. Un equipo internacional liderado por la Universidad de Kioto ha reconstruido el origen de las células de la sangre hasta hace 700 millones de años y sostiene que no surgieron con los primeros animales, sino a partir de maquinaria genética heredada de organismos unicelulares anteriores a la vida animal.

El estudio, publicado en la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), compara datos de expresión génica de humanos, ratones, peces cebra, ascidias, erizos de mar, moscas, gusanos, esponjas y varios organismos unicelulares. A partir de ese análisis, los investigadores concluyen que las primeras células sanguíneas se parecían más a macrófagos ameboides que a glóbulos rojos.

La pregunta de dónde procede la sangre plantea una dificultad básica en biología evolutiva: huesos, plumas, escamas o caparazones pueden fosilizar, pero las células no. Por eso, el equipo recurrió a una vía indirecta y reconstruyó esa historia a partir del transcriptoma, una instantánea de qué genes están activos y cuáles no en cada célula.

Los científicos buscaron patrones compartidos entre tipos celulares muy alejados evolutivamente. La lógica era que, si dos células muy distintas utilizan una maquinaria reguladora profundamente similar, pueden descender de un mismo programa celular ancestral.

El remoto origen de la sangre

El análisis apunta a que las primeras células de la sangre no eran transportadoras de oxígeno refinadas como las actuales. Eran, más bien, células móviles y primitivas, semejantes a los macrófagos, los grandes glóbulos blancos del sistema inmunitario capaces de engullir y digerir microbios invasores.

El estudio añade un paso previo: esas células tampoco aparecieron de la nada. Al comparar la actividad genética de las células sanguíneas animales con la de organismos unicelulares modernos emparentados de cerca con los animales, el equipo encontró similitudes marcadas, incluidas las relacionadas con la fagocitosis, el proceso por el que una célula engloba y consume partículas.

Para profundizar en esa conexión, los investigadores se fijaron en un gen que aparecía de forma repetida tanto en células sanguíneas animales como en organismos unicelulares: Fos. Ese gen participa en la regulación del crecimiento y de los cambios celulares, y su presencia en organismos tan distantes lo convirtió en una pista central del estudio. En uno de esos organismos unicelulares, el equipo elevó al máximo la expresión de Fos y descubrió que las células dejaron de agruparse como hacen habitualmente y permanecieron en un estado aislado y ameboide.

La rama ancestral de las células sanguíneas

Ese resultado sugiere que la maquinaria genética asociada a un comportamiento parecido al de los macrófagos apareció primero en organismos unicelulares, cientos de millones de años antes de que animales y eucariotas unicelulares se separaran de un ancestro común. La sangre, por tanto, habría reutilizado y perfeccionado herramientas biológicas ya existentes.

A partir de ahí, los autores plantean una división en dos grandes ramas evolutivas. De las células sanguíneas ancestrales similares a macrófagos habría surgido una segunda gran línea: la de las precursoras de los mastocitos, las células inmunitarias que actúan como sistema de alarma frente a intrusos. De acuerdo con esa reconstrucción, los mastocitos ancestrales dieron lugar después a las células T, los glóbulos rojos y las plaquetas. Los macrófagos, por su parte, siguieron otra trayectoria evolutiva que desembocó en las células B productoras de anticuerpos.

Una historia evolutiva de 700 millones de años

El inmunólogo Hiroshi Kawamoto, de la Universidad de Kioto y director del estudio, ha expresado en declaraciones recogidas por ScienceAlert que se siente “profundamente conmovido por estos hallazgos”, porque reflejan que las rutas de diferenciación de las células sanguíneas de los vertebrados condensan una historia evolutiva de 700 millones de años.

El inmunólogo Yosuke Nagahata, del Instituto de Biología Evolutiva de España y primer autor del trabajo, ha comentado al medio que, al pensar que ese legado tan antiguo circula hoy por su propio cuerpo en forma de células sanguíneas, siente una mayor cercanía con esos antepasados remotos. Según ScienceAlert, los autores creen además que estos resultados pueden ayudar a desentrañar la evolución de enfermedades como el cáncer.