El origen de las neuronas de todo el planeta, en los placozoos

Las células secretoras especializadas presentes en los placozoos, que son animales marinos de alrededor de un milímetro de tamaño que habitan discretamente en zonas marinas poco profundas, podrían haber dado lugar a neuronas en animales más complejos hace más de 800 millones de años.

Esa es la conclusión de un estudio liderado por el Centro de Regulación Genómica en Barcelona.

Los placozoos son animales diminutos que se alimentan de algas y microbios que viven en la superficie de rocas y otros sustratos encontrados en mares cálidos y poco profundos. Estas criaturas, con forma de disco aplanado, están entre los animales más simples conocidos, y no tienen partes del cuerpo u órganos.

Los placozoos, posibles creadores de neuronas en el planeta

Se cree que aparecieron en la Tierra hace unos 800 millones de años y son uno de los cinco principales linajes de los animales, junto con los ctenóforos, las esponjas, los cnidarios (corales, anémonas de mar y medusas) y los bilaterales (todos los demás animales, incluido el ser humano).

Impulsados por la curiosidad sobre el origen de estas células, los autores del estudio utilizaron una serie de técnicas moleculares y modelos computacionales para entender cómo evolucionaron los diferentes tipos de células de placozoos y reconstruir cuál podría haber sido su aspecto y cómo podrían haber funcionado nuestros ancestros.

El estudio muestra que los nueve tipos celulares principales en los placozoos parecen estar conectados por muchos tipos de células ‘intermedias’ que cambian de un tipo a otro. Las células crecen y se dividen, manteniendo el delicado equilibrio de los tipos celulares necesarios para que el animal se mueva y coma. Esto contrasta con la existencia de linajes celulares bien separados que se encuentran en los cuerpos humanos.

Sorprendentemente, las células peptidérgicas compartían muchas similitudes con las neuronas, un tipo celular que se cree que apareció millones de años después en el ancestro común de los animales bilaterales y cnidarios.

El estudio demuestra que los componentes básicos de las neuronas comenzaron a formarse hace 800 millones de años en animales ancestrales que vivían discretamente en los mares poco profundos de la antigua Tierra.

Desde una perspectiva evolutiva, es probable que las primeras neuronas hayan comenzado como algo parecido a las células secretoras peptidérgicas de los placozoos actuales.

Estas innovaciones fueron cruciales para el amanecer de la neurona alrededor de cien millones de años después de que los ancestros de los placozoos aparecieran por primera vez en la Tierra.

Historia evolutiva neuronal, que se remonta hace unos 650 millones de años

Sin embargo, la historia evolutiva completa de los sistemas nerviosos aún está por contar. Se cree que la primera neurona moderna tuvo su origen en el ancestro común de los cnidarios y los bilaterales hace unos 650 millones de años.

Aun así, existen células parecidas a las neuronas en ctenóforos, aunque tienen importantes diferencias estructurales y carecen de la expresión de la mayoría de los genes encontrados en estas células modernas.

La presencia de algunos de estos genes neuronales en las células de los placozoos y su ausencia en ctenóforos plantea nuevas preguntas sobre la trayectoria evolutiva de las neuronas.

"Los placozoos carecen de neuronas, pero ahora hemos encontrado sorprendentes similitudes moleculares con nuestras células neuronales. Por otro lado, los ctenóforos sí tienen redes neuronales, con diferencias y similitudes clave con las nuestras. ¿Significa esto que las neuronas evolucionaron una sola vez y luego divergieron, o evolucionaron más de una vez, en paralelo? ¿Son un mosaico, donde cada pieza tiene un origen diferente? Estas son preguntas que aún quedan por responder", afirma Xavier Grau-Bové, primer coautor del estudio e investigador postdoctoral en el Centro de Regulación Genómica.