miércoles, 13 de junio de 2012

Evolución por parásitos

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 13 de junio de 2012

En Malasia existe una enorme flor, llamada Rafflesia, que además de ser la más grande del mundo (hasta un metro de diámetro) y tener un olor fétido se distingue por ser parásita. No tiene tallo ni hojas, y para sobrevivir depende de otra planta, de la familia de las vides, llamada Tetrastigma.

La semana pasada, investigadores de Estados Unidos, Malasia y Singapur, encabezados por Charles Davis, publicaron en la revista BMC Genomics una investigación en la que describen algo sorprendente: los genes de Tetrastigma fueron “robados” por Rafflesia, y ahora forman parte de su genoma. Esto podría ayudar a la parásita a evadir las defensas del organismo parasitado (hospedero).

La “transferencia horizontal de genes” no es algo nuevo: desde hace décadas se sabe que ocurre en bacterias, y los virus suelen hacer malabares con los genes de los distintos huéspedes a los que parasitan (en el genoma humano existen miles de fragmentos de virus que quedaron insertados en él: son el 8% de nuestra información genética).

Pero hasta ahora no se había descubierto que también otro tipo de parásitos pudieran mezclar su material genético con el nuestro. Pues bien: investigadores de las universidades de Brasilia y de Minas Gerais, en Brasil, publicaron hace poco en la revista PLoS ONE los resultados de otra investigación sorprendente.

Trypanosoma cruzi,
entre algunos glóbulos rojos
Mariana Hecht y sus colegas, del grupo de Antonio Teixeira, estudian el mal de Chagas, una enfermedad causada por el parásito Trypanosoma cruzi, que se transmite por el piquete de la chinche Triatoma infestans (chinche besucona, vinchuca) y otros insectos del mismo género, y que produce, luego de varias décadas, graves daños a los órganos del paciente, normalmente el corazón. El tripanosoma es un protozoario complejo: además de los genes de su núcleo, tiene cientos de pequeños “minicírculos” de ADN en sus mitocondrias, que contienen hasta 30% de su información genética, y pueden pasar a las células de su hospedero.

Intrigados por el hecho de que los pacientes tratados con medicamentos que eliminan a los tripanosomas frecuentemente siguen presentando daños al corazón, Hecht y sus colegas propusieron que podría tratarse del sistema inmunitario del paciente, que ataca proteínas del tripanosoma que se siguen produciendo. Para averiguarlo, analizó a cinco familias brasileñas en las que los miembros más viejos padecían el mal, y encontró que no sólo se hallaban los genes de tripanosoma insertados entre los genes de las personas infectadas (25 de 87 sujetos) –en ocasiones alterándolos–, sino también en sus descendientes no infectados.

Además de dar evidencia de que los daños de la enfermedad de Chagas podrían ser de naturaleza autoinmune como resultado de los genes de tripanosoma, los resultados de Hecht indican que los genes de tripanosoma han pasado a formar parte de la línea germinal humana de esas familias. Probablemente pronto descubriremos que no es el único caso.

Árbol evolutivo que muestra
transferencia horizontal de genes
Las implicaciones para el estudio de la evolución en general es tremendo. El claro y ordenado árbol evolutivo que Darwin vislumbró, base de la clasificación de los seres vivos, supone que los genes de transmiten verticalmente, de padres a hijos. La transferencia horizontal de genes trastoca por completo esta visión, convirtiendo al árbol de la vida en una red confusa, y haciendo que el concepto de especies distintas se vuelva borroso.

El descubrimiento significa también que la evolución humana –y probablemente la de todos los organismos– ha sido influenciada enormemente por los parásitos con los que hemos convivido. Como dicen los autores del estudio, “la población humana podría ser un mosaico de todos los organismos a los que ha estado expuesta a lo largo de su historia”.

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9 comentarios:

Ribozyme dijo...

Bonfil: El claro y ordenado árbol evolutivo que Darwin vislumbró, base de la clasificación de los seres vivos, supone que los genes se transmiten verticalmente, de padres a hijos.

Bueno, en la época en que Darwin propuso su teoría, ni siquiera se sabía cómo se pasaban los caracteres de generación en generación. Además de esto, la concepción convencional del "arbol de la vida" adolece de lo que se podría llamar "pluricelularismo" o quizás "eucariotismo", y es el suponer que la mayoría de los seres vivos son como nosotros, constituidos de muchas células, y estas a su vez tienen el material genético en un núcleo que lo separa del resto de la célula. La mayoría de los seres vivos en realidad son unicelulares, invisibles a simple vista (eso explica en parte por qué no se piensa mucho en ellos), y de estos, la mayoría no tienen núcleo y son capaces de pasar información genética de unos a otros con mucha facilidad, hasta entre especies o, como lo señala el diagrama, dominios (una división de la vida que abarca varios reinos) diferentes. Los eucariontes tuvimos que inventar el sexo para compartir información genética porque la presencia de nuestro material genético en un núcleo lo hace mucho menos accesible. Por eso también resulta sorprendente cuando encontramos casos de "herencia horizontal" en organismos pluricelulares.

Hablando de eso, hay un caso muy interesante donde un parásito asimila y utiliza características de otro parásito, que lo parasitaba a él, para sus propios fines. Se trata de algunas avispas de las que sus larvas se comen por dentro a otros insectos. Resultó terriblemente sorprendente encontrar que junto con los huevos, la madre introduce al insecto parasitado lo que parecen virus. Sin embargo, el análisis de esas "partículas parecidas a virus" determinó que son incapaces de reproducirse y contienen información genética de la avispa. Las partículas son muy semejantes a virus que parasitan a la avispa. Al parecer, la avispa se quedó con los genes del virus que sirven para formar la partícula infecciosa, pero la usa para sus propios fines, "rellenándola" con sus propios genes que, al parecer, lo que hacen es introducirse en el sistema inmune de la víctima para evitar que ésta rechace a las larvas en su interior. Insectos que modifican genéticamente a sus alimentos para hacerlos más adecuados. ¿A qué suena?

Enrique Espinosa Arciniega dijo...

Fascinante.
Sobre la red de latransferencia horizontal,
Compleja, sí.
Confusa, no.
Sobre el conepto de especies, en el caso de las bacterias el concepto ya se ha dejado. En mamíferos, no.
La noticia que discutes aquí no es una revolución frente a las ideas de Darwin.

Martín Bonfil Olivera dijo...

Cambiar un árbol por una red sí implica modificar muchas cosas... Al parecer, La revolución ahí viene... Si pasa lo mismo que con las bacterias para todos los seres vivos, tendremos muchos problemas para describir las situación...

José dijo...

Este tipo de hechos son los que hacen más fascinante la Evoución, puesto que como teoría que es, hay argumentos que constantemente llegan y la fortalecen, a pesar de que puedan aumentar la complejidad. Entre Darwin y nosotros hay un gran tramo de tiempo y su idea de la Selección Natural sigue vigente, aunque otras de sus ideas no, y se ha agregado una cantidad abrumadora de información al respecto. De este modo me parece más acertado quedarnos más bien con las ideas (Selección Natural, Deriva Génica, etc.)que con los personajes.

Marcoa Cruz dijo...

Buen tema Martín. Críticos de los mecanismos "tradicionales" de la evolución (selección natural y gradualismo) han postulado mecanismos como la transferencia horizontal, la endosimbiosis, la evolución modular y la metamerización como las claves para explicar esos "saltos evolutivos" que rompen los equilibrios de los que hablaba J. Gould. Es una buena veta para profundizar en las investigaciones que hay al respecto.

rRo dijo...

Me encantó la publicación Martín! Gracias!
La republiqué en twitt. Saludos!

Rocío de Uy- Bcn - @rRo12

Blade_Runner dijo...

Pues de una forma u otra en la película Prometeo de Ridley Scott se toca al tema donde dos seres de alta complejidad dan origen a un ser completamente diferente. Saludos!

BlackSmith Techs dijo...

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Luis dijo...

que increíble flor,
donde puedo encontrar una tienda que me venda un ramo de estas flores para regalar a mi novia??!! ;)