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Descubierto el gen de la asimetría, que distribuye los órganos en el cuerpo

Científicos españoles dirigen dos de los estudios que desvelan un misterio del desarrollo

De hito en el conocimiento de cómo se desarrolla un vertebrado a partir de una sola célula ha sido ya calificado el descubrimiento del gen de la derecha y la izquierda, o de la asimetría, un gen decisivo para que los órganos de un pollo, un sapo o un ser humano se sitúen a un lado u otro del organismo en las primeras etapas del desarrollo. El papel de este gen ha sido desvelado y confirmado por varios equipos, entre ellos los que dirigen los españoles Juan Carlos Izpisúa Belmonte, del Instituto Salk de Estados Unidos, y Ángeles Ros, de la Universidad de Cantabria.

La publicación de la identificación de un gen de la asimetría, hoy por Izpisúa en la revista Nature, y mañana en tres artículos más en la revista Cell, (uno de ellos de Ros) refleja la alta competitividad que existe en este campo, que ha llevado, entre otros, a descubrimientos relacionados con la formación de las extremidades. Aunque se trata de investigación básica, Izpisúa ha comentado a este periódico desde La Jolla (California): "Un conocimiento más detallado de los mecanismos moleculares que determinan la asimetría corporal podría ayudar a entender muchas de las malformaciones congénitas humanas en las que órganos internos se encuentran desplazados de su posición normal o por qué algunos siameses comparten determinados órganos al nacer".Aunque externamente los vertebrados son fundamentalmente simétricos, en miembros, ojos y demás, internamente el tema es completamente diferente. El corazón se sitúa a la izquierda del eje vertical, por ejemplo, mientras que el hígado lo hace a la derecha, y el intestino tiene una complicada disposición. Lo que rige todo esto, en su etapa final, ha resultado ser un único gen, que probablemente es el último paso de otros muchos genes que actúan en cascada y que no sólo determina dónde se sitúan los órganos sino también su estructura interna.

El gen, denominado Pitx2, se conocía ya y se había relacionado con una enfermedad, el síndrome de Rieger, caracterizado por malformaciones congénitas, pero no por alteraciones en la posición de los órganos. En este caso el síndrome se debe a una mutación en una de las dos copias del gen que tiene cada célula mientras que la otra copia es correcta.

En el caso del equipo de Izpisúa, como en los demás, los investigadores del Instituto Salk y de otros dos centros, empezaron por fijarse en que este gen se expresa (está activo y produce la proteína correspondiente) predominantemente en la parte izquierda de los embriones y también en la parte izquierda de los órganos en formación. Idearon una forma de ver si esta situación era una coincidencia o tenía un significado para el desarrollo.

Proteína fluorescente

Obtuvieron embriones de ratones a partir de un ratón que tenía los órganos cambiados y observaron, mediante una proteína verde fluorescente como marcador, que en ellos el gen Pitx2 se expresaba a la derecha en vez de a la izquierda y que luego estos embriones tenían los órganos cambiados de lado."Ese fue el primer indicio de que este gen está relacionado con el eje izquierda-derecha", explica Izpisúa. Los investigadores fueron más allá, e inyectaron el gen en el lado derecho de embriones normales de pollo, por medio de un retrovirus, para conseguir que el gen penetrara en las células. Lo hicieron, explica Izpisúa, en las primeras fases del desarrollo. Al multiplicarse los virus dentro de las células se produjo una gran cantidad de la proteína correspondiente, que es la que actúa sobre las células circundantes y las instruye para que cambien la orientación de los órganos, con lo que predominó en algunos casos sobre el gen endógeno del otro lado. El resultado, embriones con los órganos cambiados de lado.

Una imagen de un embrión normal de rana y de otro en el que se ve claramente cómo el estómago, los intestinos y el corazón se están formando como si se viera en un espejo ocupa la portada del número de hoy de Nature.

El equipo de Ros, de la Universidad de Cantabria y el hospital Marqués de Valdecilla, aporta, en la revista Cell, estudios de la expresión del gen en ratones afectados por una mutación que hace que en la mitad de los casos el corazón no esté en su lugar correcto y la aplicación de determinadas proteínas a embriones de pollo que ponen de relieve la función del gen Pitx2.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Jueves, 6 de agosto de 1998