Imagen: geralt. Fuente: Pixabay.
En nuestro cerebro humano, tan
desarrollado, existe una proteína
llamada Arc que está
involucrada en la cognición y en el almacenamiento de recuerdos en el largo
plazo. Un equipo de científicos de la Universidad de Utah (en Estados Unidos)
se ha dedicado a estudiarla, y ha descubierto que dicha proteína podría
provenir de un arcaico virus.
Los investigadores hallaron, más
concretamente, que la Arc usa el
mismo mecanismo que utilizan los virus para infectar las células de su
organismo huésped: Almacena información genética en unas cápsulas denominadas “cápsides” y la envía, dentro de esas cápsulas, de
unas células nerviosas a otras.
De este modo, esta proteína posibilita la
comunicación entre las células nerviosas lo que, a su vez, hace posible que
tengamos algunas de nuestras capacidades cognitivas más importantes.
Resulta que los virus transmiten su información genética del mismo modo: Producen cápsides cargadas con ella para transmitirla de una célula a otra dentro de sus víctimas.
Según informa la Universidad de Utah en
un comunicado, el neurocientífico Jason Shepherd y su equipo constataron esta similitud en experimentos
realizados con neuronas de ratones: Introdujeron cápsides similares a las de
los virus, pero con material genético (ARN mensajero) de la proteína Arc, en neuronas de ratón
aisladas en laboratorio. Comprobaron así que dichas cápsides transferían su
carga genética a las células cerebrales.
Implicaciones sorprendentes
Las implicaciones de este hallazgo son
bastante sorprendentes, pues sugieren que nuestras capacidades cognitivas más
avanzadas podrían tener su origen en un
evento evolutivo casual acaecido hace cientos de millones de años.
En aquel entonces, un virus muy especial
habría atacado a las criaturas de cuatro extremidades que vagaban por la
Tierra.
Se trataba de un ancestro de los retrovirus
llamado retrotransposón, que insertó su material genético en el ADN
de estos animales. Pasado el tiempo, el retrotransposón habría dado lugar a la
proteína Arc que hoy conocemos de los mamíferos.
Los investigadores creen que este proceso
se dio más de una vez, pues Arc se encuentra en las moscas, y también en ellas
actúa usando cápsides virales. En este caso, Arc transporta el ARN de las
neuronas a los músculos para controlar el movimiento.
Pero en los seres humanos y otros mamíferos su papel es aún más importante, pues hace posible la comunicación entre los nervios de nuestro sistema nervioso y, en consecuencia, es esencial para el almacenamiento de información duradera en el cerebro y para varias formas de plasticidad sináptica.
En una
investigación de 2013, se demostró que ratones sin la proteína Arc olvidaban cosas
que habían aprendido apenas 24 horas antes, y tenían cerebros que carecían de
plasticidad neuronal, es decir, de la capacidad de responder adaptativamente.
Cerebro, retrovirus y bacterias actuales
No es la primera vez que se establece una relación entre nuestras
capacidades cognitivas y algún virus del pasado remoto.
En 2015, otro estudio de la Universidad de Lund
(en Suecia) también apuntó al efecto de un virus de hace millones de años sobre
nuestro cerebro.
En aquel caso, se habló de los llamados retrovirus endógenos, que son aquellos cuyo ADN se ha incorporado al ADN de nuestras células a lo largo de la evolución. Al parecer, estos retrovirus habrían tenido un papel importante en el desarrollo de las redes complejas que caracterizan nuestro cerebro y, en consecuencia, en sus funciones más avanzadas.
No menos curioso sería el efecto de otros microorganismos, las bacterias actuales, en nuestro cerebro. Se sabe que algunas de las que albergamos en el intestino – componentes de lo que se conoce como “flora o microbiota intestinal” - también tienen efectos sobre nuestra composición cerebral y, en consecuencia, sobre nuestros procesos mentales.
En aquel caso, se habló de los llamados retrovirus endógenos, que son aquellos cuyo ADN se ha incorporado al ADN de nuestras células a lo largo de la evolución. Al parecer, estos retrovirus habrían tenido un papel importante en el desarrollo de las redes complejas que caracterizan nuestro cerebro y, en consecuencia, en sus funciones más avanzadas.
No menos curioso sería el efecto de otros microorganismos, las bacterias actuales, en nuestro cerebro. Se sabe que algunas de las que albergamos en el intestino – componentes de lo que se conoce como “flora o microbiota intestinal” - también tienen efectos sobre nuestra composición cerebral y, en consecuencia, sobre nuestros procesos mentales.
Por ejemplo, se ha comprobado que las personas con una flora intestinal dominada por Bacteroides tienen una materia gris más densa en el córtex frontal y las regiones insulares, que son las zonas del cerebro especializadas en el tratamiento de informaciones complejas. También pueden tener un hipocampo, la zona cerebral implicada en la memoria, más voluminoso.
Asimismo, un estudio del año 2011, realizado por científicos del Instituto Karolinska, del Instituto del Cerebro de Estocolmo y del Instituto del Genoma de Singapur, reveló que la colonización de los intestinos por microbios en la primera infancia resulta fundamental para un desarrollo cerebral saludable.
Según aseguraron entonces los especialistas, “la colonización de la microbiota intestinal” estaría integrada “en la programación del desarrollo del
cerebro”.
La importancia evolutiva de la relación
Estos hallazgos redundan en una cuestión que parece cada vez más
evidente, si la analizamos desde la confluencia de diversas perspectivas: La
importancia de la relación en el desarrollo del cerebro humano.
A lo largo de la historia, diversos factores relacionales han impulsado nuestra inteligencia, nuestras capacidades artísticas, en definitiva, nuestra consciencia y nuestra autoconsciencia.
Los estudios sobre virus y bacterias nos hablan de uno de los niveles de
esas relaciones (entre el ser humano y los microorganismos), pero también se
sabe que en esta evolución del cerebro hubo implicados otros factores
relacionales, como la interculturalidad en contextos de alta
presión demográfica (que propició el intercambio de ideas y de habilidades, y
el mantenimiento de las innovaciones), la interacción con la tecnología o la amistad, entre muchos otros.
Esto hace pensar que, quizá, si queremos conseguir crear un cerebro artificial que evolucione como el modelo biológico, haya que sacar a las máquinas del laboratorio y programarlas con una necesidad imperiosa de supervivencia, y con la noción de que esta dependerá de su capacidad de relacionarse con su entorno, a múltiples niveles. ¿Será posible hacer algo así algún día?
Fuente: Tendencias 21 / Conciencia y Desarrollo (Yayza Martínez) 15.feb.2018 /
CELL and
Nature NeuroScience -
Referencias:
Elisa D. Pastuzyn, Cameron E. Day et al… “The Neuronal Gene ARC Encodes a Repurposed Retrotransposon Gag Proteinthat Mediates Intercellular RNA Transfer”
Erika Korb, Carol L. Wilkinson et al… “AEC in the nucleus Regulates PML-dependent GluA1 Transcription andhomeostatic plasticity”
No hay comentarios:
Publicar un comentario