El desarrollo embrionario es uno de los procesos más fascinantes de la naturaleza y, ahora, un equipo de científicos españoles y estadounidenses ha desvelado un sistema esencial para la formación correcta de las extremidades.
Su descripción se publica en la revista Science Advances y, según los investigadores, un mal funcionamiento del citado sistema conduce a malformaciones congénitas y podría explicar, en parte, el efecto de la talidomida, un fármaco conocido por producir una alta incidencia de malformaciones de las extremidades.
Los responsables de este trabajo son investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH).
El español CNIC recuerda en una nota que la generación de millones de células a partir de una sola y su organización para producir la anatomía típica de cada especie es uno de los ejemplos de sistemas auto-organizativos más sorprendentes y precisos.
Entender cómo las células saben qué órganos y estructuras anatómicas deben producir en cada posición del embrión es uno de los retos más interesantes en este campo científico, apunta el investigador Miguel Torres, coordinador del trabajo.
La teoría de la información posicional, enunciada hace más de 50 años por el científico británico Lewis Wolpert, proponía un posible mecanismo por el cual las células obtendrían información acerca de su posición en el embrión.
El sistema sería comparable a los de geolocalización, como el GPS que utilizan los móviles: con un sistema de referencia externa, que son las señales satelitales, y otro de interpretación de las señales, que está en cada uno de nuestros teléfonos, explica Torres.
En los sistemas biológicos, además, la información posicional en cada célula desencadenaría un plan de desarrollo distinto y específico de cada posición, según este científico que, junto al resto del equipo, ha analizado las bases moleculares de la formación de las extremidades.
De esta forma, han conseguido descifrar cómo obtienen las células información acerca de su posición en el eje próximo-distal de los primordios, estado rudimentario en que se encuentra un órgano en formación, de las extremidades.
Entre otros, los investigadores han identificado un factor de crecimiento llamado FGF como la señal que reciben las células para interpretar su posición.
Asimismo, han hallado una molécula que tiene la función de interpretar las señales de FGF en las células receptoras; se trata del factor de transcripción denominado Meis.
Se sabe que los factores de transcripción son capaces de regular el funcionamiento del genoma, encendiendo o apagando genes responsables del comportamiento celular.
Por este motivo, señalan los investigadores, la abundancia de Meis determina la activación de distintos grupos de genes específicos de cada una de las regiones del eje próximo-distal.
De esta manera, células que obtienen la información de que su posición es la más proximal, son programadas para producir el hombro, mientras que las más distales son programadas para hacer las manos y las intermedias para hacer el brazo, codo y antebrazo, asegura Irene Delgado, otra de las firmantes del estudio.
Los mecanismos descritos, además, son relevantes para avanzar en el entendimiento del origen genético de la focomelia, una anomalía congénita en la que se desarrollan solo manos y pies, mientras que el resto de la extremidad es rudimentario.
En este estudio, al eliminar experimentalmente el sistema de información posicional descubierto, todas las células del primordio de la extremidad recibían la información errónea de que eran distales, lo cual produjo focomelia.
Asimismo, el trabajo puede explicar, en parte, los mecanismos de acción de la talidomida; investigaciones anteriores sobre el efecto de este fármaco indicaron que Meis es uno de los factores afectados por el medicamento.
