Las patas de insectos y mamíferos tienen un origen evolutivo común

Los profesores de biología llevan más de un siglo enseñándonos a desconfiar de las apariencias. Las alas de pájaros y murciélagos son parecidas y sirven para lo mismo, pero no tienen un origen común: son dos inventos evolutivos independientes. Lo mismo cabe afirmar de la forma ahusada de peces y ballenas. Y también cabía afirmarlo de las patas de insectos y mamíferos... hasta hace dos semanas, cuando un equipo de investigación español reveló que las patas de estos animales tan dispares comparten una misma lógica genética. Y la comparten con tanto detalle que sólo un origen común puede explicarlo. Las apariencias, ya se ve, no siempre engañan.El trabajo, realizado por Ginés Morata y su equipo del Centro de Biología Molecular en colaboración con el grupo de Carlos Martínez, del Centro Nacional de Biotecnología (ambos en Madrid), y que se ha publicado recientemente en la revista Nature (9 de julio), aporta la primera evidencia de que las patas (y otros apéndices) de insectos y vertebrados son estructuras homólogas, es decir, que han evolucionado a partir de un ancestro compartido. Hay que ir pensando en modificar algún capítulo de los libros de texto.

Los apéndices (piernas, brazos, patas, alas y otros) se empiezan a formar cuando el plan general del cuerpo ya está consolidado en el embrión. Cada apéndice tiene su origen en un pequeño grupo de células que renuncia a su programa inicial (formar parte del tronco) y pone en marcha uno nuevo que, entre otras cosas, provoca la rápida proliferación celular necesaria para generar una estructura tan alargada como una pata.

Sergio González-Crespo, del equipo de Morata, ha demostrado que, en la mosca de la fruta Drosophila, el centro neurálgico de ese cambio de programa es un gen llamado extradenticles (exd en la foto; las razones de ese nombre son complicadas y no vienen al caso). Las células en las que funciona extradenticles acaban formando parte del tronco, y sólo aquéllas en las que se inactiva disparan el programa de proliferación.

Moscas y humanos

En los últimos años, Drosophila se ha revelado como un infalible banco de pruebas para encontrar genes clave en el desarrollo de todos los animales. El gen extradenticles no es una excepción, y existe (con otros nombres, por fortuna) en todo el mundo animal, seres humanos incluidos.Y no sólo existe, sino que muy probablemente se dedica a lo mismo que en la mosca, según ha mostrado Miguel Torres, del grupo del CNB. La versión de extradenticles que poseen los ratones (Pbx1 en la foto) también se inactiva, y mediante el mismo mecanismo molecular, en las células del embrión destinadas a proliferar deprisa y a formar las patas del ratón. El mecanismo implica a varios otros genes también compartidos por insectos y mamíferos. Sólo un origen común puede explicar tanta coincidencia.

Por cierto que esos otros genes, también descubiertos inicialmente en Drosophila como elementos clave del desarrollo, están relacionados con varios tipos de cáncer humano. En la mosca llevan nombres eufónicos como hedgehog, wingless, patched o cubitus interruptus, pero en humanos sus mutaciones causan tumores como el meduloblastoma y el carcinoma basal (el tipo más común de cáncer de piel).

La proliferación controlada puede generar una pata, pero si se escapa de control suele provocar un tumor.