El microbio depredador que aclara nuestro origen

Un enigm¨¢tico microbio descubierto en las tripas de un caracol acaba de iluminar una de las etapas m¨¢s oscuras y apasionantes de la historia de la vida en la Tierra: c¨®mo los seres unicelulares comenzaron a juntarse y dieron lugar a la orgi¨¢stica variedad de formas de vida que abarca a todos los animales, incluidos los humanos.

En alg¨²n momento de la evoluci¨®n, un solitario microbio se uni¨® a otro solitario microbio. Descubrieron las ventajas de la cooperaci¨®n y comenzaron a explotarla. Es posible que los primeros enlaces fuesen temporales, pero lo importante es que la naturaleza comenz¨® un proceso de prueba y error inexorable que, millones de a?os despu¨¦s, hace posible que usted tenga todos esos tejidos especializados que le permiten respirar, captar la luz de la pantalla, comprender las letras escritas en este art¨ªculo y, posiblemente, seguir leyendo esta historia.

¡°Estamos hablando de una de las transiciones m¨¢s importantes de la historia de la vida y la ¨²nica manera que tenemos de comprender ese momento es estudiar a sus primos hermanos unicelulares¡±, explica a Materia I?aki Ruiz-Trillo, investigador del Instituto de Biolog¨ªa Evolutiva de Barcelona (CSIC-UPF).

A principios de la d¨¦cada pasada, un equipo de cient¨ªficos estaba analizando en Puerto Rico par¨¢sitos de la esquistosomiasis, una enfermedad olvidada que azota a m¨¢s de 250 millones de personas en pa¨ªses en desarrollo. En la hemolinfa de un caracol encontraron esos par¨¢sitos y tambi¨¦n un simbionte desconocido hasta ese momento. Se trataba de una ameba a la que bautizaron como Capsaspora owczarzaki. Los descubridores publicaron el c¨®digo de barras gen¨¦tico de este nuevo ser vivo en una revista cient¨ªfica, almacenaron unas cuantas amebas en un banco de cultivos celulares vivos en EE UU y ah¨ª qued¨® todo.

Dos a?os despu¨¦s, Ruiz-Trillo se top¨® con la descripci¨®n de la capsaspora y decidi¨® estudiarla en detalle. Al secuenciar su genoma descubri¨® que, a pesar de ser un ser unicelular, esta ameba tiene varios genes que se cre¨ªan exclusivos de los animales. Esos genes regulan la diferenciaci¨®n celular, la comunicaci¨®n entre c¨¦lulas y la adhesi¨®n entre ellas, tres procesos fundamentales para la formaci¨®n de organismos pluricelulares y que en los animales son necesarios para desarrollar todos los tejidos diferenciados del cuerpo.

Vistas al microscopio, las capsasporas muestran filopodios,?patas con las que pueden moverse de un sitio a otro. El ciclo de la vida de estos microbios tiene tres estados. En el primero viven solos, movi¨¦ndose de aqu¨ª para all¨¢ con sus patas. En otro estado pierden esas extremidades y entran en una especie de hibernaci¨®n si falta el alimento. En el tercero, el m¨¢s interesante, varias capsaspora entrelazan sus extremidades y forman una especie de ser pluricelular primitivo.

Estamos hablando de una de las transiciones m¨¢s importantes de la historia de la vida

¡°Pensamos que se juntan en momentos de estr¨¦s, cuando falta alimento, y esto es algo que las mantiene vivas en una situaci¨®n dif¨ªcil¡±, explica Ruiz-Trillo. ?Pudo ser as¨ª como surgieron los primeros ancestros de todos los animales?

En un estudio que se publica hoy en la edici¨®n impresa de Cell, el equipo de Ruiz-Trillo muestra que la capsaspora comparte con los animales varios mecanismos de regulaci¨®n gen¨¦tica, los interruptores que se encargan de encender y apagar genes para el correcto desarrollo de un individuo. ¡°Los elementos de regulaci¨®n gen¨®mica que en los animales controlan el tipo de tejido que ser¨¢n unas c¨¦lulas y no otras los encontramos en las carpospora y precisamente les sirven para regular en qu¨¦ punto de su ciclo vital est¨¢n¡±, detalla.

El trabajo incide tambi¨¦n sobre dos genes fundamentales y compartidos entre estas amebas y los animales. El primero es un factor de transcripci¨®n llamado Brachyury. En los animales permite que las c¨¦lulas de un embri¨®n se muevan para empezar a formar los diferentes ¨®rganos. Las capsaspora tambi¨¦n lo tienen y lo emplean para moverse, destaca Ruiz-Trillo. El otro gen es Myc. En la ameba es clave para la proliferaci¨®n celular. En los animales, cuando est¨¢ mutado, provoca el crecimiento celular descontrolado que llamamos c¨¢ncer y que puede ser entendido como un ser vivo creciendo dentro de otro hasta matarlo. ¡°Hasta ahora se pensaba que este gen era exclusivamente animal, pero ahora vemos que estos bichos ya lo ten¨ªan mucho antes¡±, enfatiza Ruiz-Trillo.

La multicelularidad es un invento tan eficiente que probablemente ha habido decenas de seres vivos que la han desarrollado de forma independiente en la historia de la evoluci¨®n. No se sabe cu¨¢l de ellos fue el ancestro de todos los animales, pero la capsaspora es una de las posibilidades. ¡°Los primeros animales surgieron hace unos 600 millones de a?os y probablemente las capsaspora ya exist¨ªan hace unos 700 millones de a?os, con lo que podr¨ªan ser sus primeros ancestros¡±, explica Ruiz-Trillo.

Una ¨²ltima caracter¨ªstica de estos microbios da que pensar. En todo el planeta solo se conocen dos especies de estas amebas. Una es la que encontraron en las tripas del caracol puertorrique?o. La otra vive libre en el mar. En ese ambiente las capsasporas son depredadores que sobreviven cazando otras amebas y aliment¨¢ndose de ellas. ?Les suena?