NeoFronteras

Descubren un mecanismo relacionado con la detección de la falta de oxígeno común a todos los animales multicelulares.

Trichoplax adhaerens. Fuente: Karolin von der Chevallerie, University of Hannover.

Subir una montaña realmente alta conlleva un gran esfuerzo físico, esfuerzo que se ve recompensado cuando se hace cumbre y se contempla la belleza del mundo desde una posición de satisfacción por haber alcanzado la meta propuesta. Quizás esa montaña surgió, empujada por las fuerzas tectónicas justo sobre los depósitos petrificados que una vez formaron el lecho de un mar cámbrico. Si es así, en nuestra ascensión, mientras cada una de las células de nuestro cuerpo hace un gran esfuerzo para aclimatarse a la falta de oxígeno que conlleva la altura, podamos ver el fósil de algún trilobites. Puede que a partir del resultado que vamos a relatar nos demos cuenta de esa coincidencia de varios aspectos de la ciencia en un mismo punto del espacio-tiempo y de su relación con la historia biológica del planeta y la medicina.
Desde la universidad de Oxford nos llega el último episodio científico sobre el oxígeno y la aparición de vida compleja en la Tierra hace unos 550 millones de años. Se cree que antes de esa época se pasó de un 3% de oxígeno atmosférico a mucho más, de tal modo que ese gas representa hoy en día un 21% de la atmósfera. Hay varias teorías que tratan de explicar por qué subieron los niveles de oxígeno en ese tiempo, algunas de las cuales ya fueron cubiertas por NeoFronteras en el pasado.
El aumento del nivel de oxigeno en esa época coincide con la aparición de vida compleja en la Tierra, así que se cree que hay una relación de causa-efecto entre los dos hechos.
El equipo de Chris Schofield ha descubierto que tanto los humanos como uno de los animales más simples que existen (Trichoplax adhaerens) comparten el mismo método de sentir la falta de oxígeno. Este descubrimiento arroja luz sobre cómo los humanos sienten la falta oxígeno y cómo los niveles de oxígeno dirigieron la evolución de los primeros animales pluricelulares.
Según este investigador es absolutamente necesario para casi cualquier organismo pluricelular tener suficiente aporte de oxígeno para todas las células, así que la subida de los niveles de oxígeno hizo posible la existencia de los organismos pluricelulares.
Sin embargo, se necesitaron cambios fisiológicos importantes en estos organismos para evolucionar desde simples seres unicelulares a seres multicelulares. Ser multicelular implica que el oxígeno tiene que llegar a todas las células y no sólo a las de la superficie del organismo. Estos investigadores creen que esto fue lo que llevó al antepasado remoto de Trichoplax adhaerens a desarrollar un sistema para sentir la falta de oxígeno en cada célula para así hacer algo al respecto.
Este sistema de detección de falta de oxígeno permite al animal sobrevivir mejor a bajos niveles de oxígeno (hipoxia). En humanos este sistema responde a la hipoxia, como la que se da a altas altitudes en las montañas, y es muy importante a la hora de prevenir un ataque de corazón, una apoplejía o algunos tipos de cáncer.
Trichoplax adhaerens es un pequeño animal pluricelular de aspecto ameboide de agua salada que carece de órganos y que sólo tiene cinco tipos de células. Este grupo de investigadores analizó cómo este animal reaccionaba a la falta de oxígeno y descubrieron que la enzima clave que usa es la misma que está en las células humanas funcionando de la misma manera.
También estudiaron el genoma de otras especies y encontraron que el mismo mecanismo está presente en todos los animales multiculturales, pero no en los animales unicelulares que fueron los precursores de los animales complejos. Esto sugiere que este mecanismo apareció y evolucionó a la misma vez que los animales multiculturales.
Defectos en el gen que codifica esta enzima produce una enfermedad (policitemia) caracterizada por el aumento de glóbulos rojos en la sangre, así que este hallazgo quizás abra nuevas vías al tratamiento de esta enfermedad.
Así que si usted, amigo lector, sube una gran montaña, a partir de ahora sabrá que su cuerpo, mientras usted asciende hacia la cumbre, pondrá en marcha los mismos mecanismos celulares que permitieron la explosión del Cámbrico hace cientos de millones de años.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Otro genoma primitivo secuenciado.
Glaciación, fósforo, oxígeno y vida compleja.
¿Por qué había poco oxígeno en el Proterozoico?
Sobre la aparición del oxígeno en la Tierra.
Oxígeno y aparición de vida compleja.