El sistema nervioso humano, al igual que el de gran parte de los animales, no está relacionado con el desarrollo fisiológico de sus células germinales. Por eso, en términos simples, no pueden heredarse ni pensamientos ni formas de pensar. Pero un reciente descubrimiento pone esta afirmación en tela de juicio, y para eso se remite a una particular especie de lombrices microscópicas.
Los nematodos Caenorhabditis elegans son gusanos que se encuentran en prácticamente todos los hábitats ambientales, se encuentran entre los organismos modelo más estudiados. Se reproducen rápidamente y su genoma contiene casi la misma cantidad de genes que el genoma humano.
Un nuevo estudio de la Universidad de Tel Aviv encuentra que un mecanismo exhibido en los nematodos permite que las células del sistema nervioso, las neuronas, se comuniquen con las células germinales, las células que contienen la información (genética y epigenética) que se transmite a las generaciones futuras. La investigación identifica el modo por el cual las neuronas transmiten mensajes a estas generaciones futuras.
“El mecanismo está controlado por pequeñas moléculas de ARN, que regulan la expresión génica”, dice el profesor Rechavi. “Descubrimos que los ARN pequeños transmiten información derivada de las neuronas a la progenie e influyen en una variedad de procesos fisiológicos, incluido el comportamiento de búsqueda de alimentos de la progenie.
“Estos hallazgos van en contra de uno de los dogmas más básicos de la biología moderna. Durante mucho tiempo se pensó que la actividad cerebral no podía tener absolutamente ningún impacto en el destino de la progenie. La barrera de Weismann, también conocida como la Segunda Ley de Biología, afirma que heredó se supone que la información en la línea germinal está aislada de las influencias ambientales “.
Según el estudio, en coautoría de las estudiantes Rachel Posner e Itai A. Toker, del profesor Rechavi, esta es la primera vez que se identifica un mecanismo que puede transmitir respuestas neuronales de generación en generación. El descubrimiento puede tener implicaciones importantes para nuestra comprensión de la herencia y de la evolución.
“En el pasado, descubrimos que los ARN pequeños en los gusanos pueden producir cambios transgeneracionales, pero el descubrimiento de una transferencia transgeneracional de información del sistema nervioso es un Santo Grial”, explica Toker. “El sistema nervioso es único en su capacidad de integrar respuestas sobre el medio ambiente, así como respuestas corporales. La idea de que también podría controlar el destino de la progenie de un organismo es sorprendente”.
“Descubrimos que la síntesis de pequeños ARN en las neuronas es necesaria para que el gusano sea atraído eficientemente por los olores asociados con nutrientes esenciales, para buscar comida. Los pequeños ARN producidos en el sistema nervioso de los padres influyeron en este comportamiento, así como en la expresión de muchos genes de línea germinal que persistieron durante al menos tres generaciones”, explica el profesor Rechavi.
En otras palabras, los nematodos que no crearon los ARN pequeños exhibieron habilidades defectuosas de identificación de alimentos. Cuando los investigadores restauraron la capacidad de producir pequeños ARN en las neuronas, los nematodos se movieron hacia los alimentos de manera eficiente una vez más. Este efecto se mantuvo durante varias generaciones a pesar de que la progenie no tenía la capacidad de producir ARN pequeños.
“Es importante enfatizar que aún no sabemos si algo de esto se traduce en humanos”, concluye el profesor Rechavi. “Si lo hace, entonces estudiar el mecanismo podría tener un uso práctico en medicina. Muchas enfermedades podrían tener algún componente heredado epigenéticamente. Una comprensión más profunda de las formas de herencia no convencionales sería crucial para comprender mejor estas afecciones y diseñar mejores diagnósticos y terapias”.
“Sería fascinante ver si las actividades neuronales específicas pueden afectar la información heredada de una manera que otorgue ventajas específicas a la progenie”, agrega Toker. “A través de esta ruta, los padres podrían transmitir información que sería beneficiosa para la progenie en el contexto de la selección natural. Por lo tanto, podría influir en el curso evolutivo de un organismo”.
Mayor información en: Rachel Posner et al. «Neuronal Small RNAs Control Behavior Transgenerationally». Revista Cell, Published:June 06, 2019.