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Ciencia

Los dedos humanos, ocultos en las aletas de los peces

Hace más de 350 millones de años, un linaje de peces decidió abandonar el mar para conquistar el medio terrestre. Comenzar a arrastrarse por orillas y estuarios supuso un logro gigantesco que marcaría para siempre la evolución de la vida en nuestro planeta. Estos primeros tetrápodos, animales con cuatro extremidades, serían los ancestros de todos los anfibios, reptiles, aves y mamíferos actuales, lo que nos incluye a nosotros mismos.

Pero para poder realizar semejante hazaña, estos animales tuvieron que sufrir importantes transformaciones, como el desarrollo de pulmones que les permitían extraer el oxígeno del aire. Y sus aletas, adaptadas a la natación, se convirtieron en patas robustas que les permitieron caminar en el medio terrestre. «Esta estructura de extremidad (brazo, antebrazo, muñeca y dedos), es la misma que podemos observar en el esqueleto humano. Pero, ¿de dónde vienen estos huesos, que no están presentes en los peces?», se pregunta Javier López-Ríos, investigador del CSIC en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD).

Esta pregunta es lo que ha llevado a un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentran varios españoles, a intentar encontrar las claves que diferencian aletas y dedos. El estudio, publicado en la revista PNAS, ha revelado que los mecanismos que usan las células de las aletas de los peces y de los dedos de mamíferos para dividirse son muy similares, a pesar de que estas estructuras son muy diferentes.

«En concreto, el número de dedos que se forman está bajo el control de la vía Shh-Gli3. Si disminuye la actividad de esta, se forman menos de cinco dedos y si la vía está más activa, se forman más. De hecho, el gen Gli3 es responsable de restringir el número de dedos a cinco, y mutaciones en humanos o en ratón que inactivan este gen dan lugar a manos y pies con entre 6 y 9 dedos, lo que se conoce como polidactilia» afirma López-Ríos.

Un gen inactivo

Los investigadores experimentaron con el pez medaka, de origen japonés y separado evolutivamente de los tetrápodos por más de 400 millones de años de evolución. Utilizaron tecnología CRISPR/Cas9, conocida popularmente como ‘tijeras genéticas’, para dejar inactivo el gen Gli3 en ejemplares de medaka. Sorprendentemente, los peces que carecen de la actividad Gli3 desarrollan aletas mucho más grandes, con muchos más huesos, lo que recuerda a la polidactilia que aparece en ratones y humanos cuando Gli3 no funciona correctamente.

«Mediante métodos moleculares y genéticos, pudimos concluir que las aletas de los peces y nuestros dedos se forman mediante mecanismos parecidos, pero no idénticos, y que nuevos genes se fueron incorporando a estas redes de regulación que controlan el desarrollo de la extremidad para dar lugar al esqueleto de nuestros brazos y piernas como los conocemos en la actualidad», explica el investigador del CSIC.

Estos estudios revelan que la función primigenia de la vía Shh-Gli3 era controlar el tamaño de las aletas, y que ésta función se ha mantenido en las aletas de los peces y los dedos de los tetrápodos, lo que indica que, al contrario de lo que se pensaba, existe una relación ancestral muy profunda entre estas estructuras. Parece mentira que lo que propulsa a un banco de atunes a través del océano tenga el mismo origen que las manos que bordan, utilizan con sumo cuidado un bisturí o tocan con maestría una melodía al piano.

Este artículo ha sido publicado originalmente en este sitio.

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