La extraordinaria antigüedad de un componente del sistema nervioso humano

Se ha determinado que un mecanismo importante del sistema nervioso humano ya existía en el ancestro común más reciente del Ser Humano y la Anémona de Mar.

Una nueva investigación muestra que hace más de 600 millones de años se produjo en un ancestro común de humanos y anémonas de mar un estallido de innovación evolutiva en los genes que ahora son responsables de la comunicación eléctrica entre células nerviosas en nuestros cerebros. La investigación, a cargo del equipo del profesor Timothy Jegla, de la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park, Estados Unidos, muestra que muchos de estos genes, que cuando mutan en humanos pueden llevar a enfermedades neurológicas, aparecieron primero en el ancestro común más reciente del Ser Humano y de los animales del filo Cnidaria, entre los que figuran las anémonas de mar, las medusas y los corales.

Los impulsos eléctricos en las células nerviosas se generan mediante iones que entran y salen de la célula, a través de proteínas de canal iónico altamente especializadas que crean aberturas en la membrana celular. La nueva investigación se centra en la evolución funcional de los genes que codifican las proteínas para los canales de potasio, canales iónicos que permiten al potasio salir de las células nerviosas, deteniendo sus impulsos eléctricos. Los canales son esenciales para determinar cómo una célula nerviosa dispara sus señales eléctricas. Parece que animales como las anémonas de mar y las medusas están utilizando los mismos canales que dan forma a las señales eléctricas en nuestros cerebros y de una manera esencialmente igual.

La rama de la que descendemos los humanos y la rama correspondiente a las anémonas de mar se separaron del tronco común del árbol evolutivo, tomando caminos evolutivos separados, hace unos 600 millones de años, así que sabemos que los mecanismos que utilizamos para generar impulsos en nuestras neuronas deben ser al menos igual de viejos. Por otra parte, al rastrear el árbol evolutivo hacia más atrás, se puede constatar que el mecanismo de los canales de potasio es distinto.

Esto, y otros indicios, apuntan a que ese y muchos otros mecanismos que empleamos para controlar los impulsos eléctricos en nuestras neuronas no estaban presentes en los sistemas nerviosos más primitivos.

Los autores del estudio van ahora a intentar averiguar qué provocó el estallido de innovación en los canales de iones en el ancestro común más reciente del Ser Humano y la Anémona de Mar. Jegla y sus colaboradores aún no tienen una hipótesis clara de por qué nuestros canales de iones aparecieron en ese momento, pero los cambios en la capacidad de las células nerviosas para generar señales eléctricas debieron representar toda una revolución. Existe la posibilidad de que las neuronas capaces de la señalización direccional pudieran haber aparecido en ese momento. En los sistemas nerviosos humanos, la mayoría de las células nerviosas tienen una estructura con regiones separadas para entradas y salidas. Esto permite el flujo direccional de información y circuitos de células nerviosas altamente complejos, pero precisa una enorme diversidad de canales de iones que den forma a las señales eléctricas a medida que pasan a través de las células nerviosas.

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