domingo, 26 de julio de 2020

Mayor sensibilidad al dolor vinculada a un gen Neandertal



 Las personas, que han heredado de los antiguos homínidos mutaciones en algunos genes asociados a los nervios,  tienden a experimentar más dolor.

 
NaV1.7



Los neandertales vivieron vidas difíciles. Los cazadores-recolectores de la edad de hielo se ganaban la vida en el oeste de Eurasia, cazando mamuts, bisontes y otros animales peligrosos.

A pesar de su existencia áspera y azarosa, los neandertales parecían tener una predisposición biológica a una mayor sensación de dolor, según ha determinado un primer estudio genómico publicado en la revista científica Current Biology.

Los genetistas evolucionistas descubrieron que los antiguos parientes humanos portaban tres mutaciones en un gen que codifica la proteína NaV1.7, que transmite sensaciones dolorosas a la médula espinal y al cerebro. También mostraron que en una muestra de británicos, aquellos que habían heredado la versión neandertal de NaV1.7 tienden a experimentar más dolor que otros qne no la han heredado.

 


Proteína sensible al dolor


Los investigadores solo tienen acceso a unos pocos genomas de Neanderthal, y la mayoría de ellos se han secuenciado a baja resolución. Esto ha dificultado la identificación de mutaciones que evolucionaron después de que su linaje se separó del de los humanos hace unos 500,000-750,000 años. Pero en los últimos años, los investigadores han generado tres genomas de neandertal de alta calidad a partir de ADN encontrado en cuevas en Croacia y Rusia. Esto les permite identificar con confianza mutaciones que probablemente fueron comunes en los neandertales, pero muy raras en los humanos.

Las mutaciones en un gen llamado SCN9A, que codifica la proteína NaV1.7, se destacaron porque todos los neandertales tenían tres mutaciones que alteran la forma de la proteína que codifica este gen. La versión mutada del gen se encontró en ambos conjuntos de cromosomas en los tres neandertales, lo que sugiere que era común en todas sus poblaciones.

NaV1.7 actúa en los nervios del cuerpo, donde está involucrado en el control de si, y hasta qué punto,  las señales dolorosas se transmiten a la médula espinal y al cerebro. Se ha descrito como un mando de volumen, que establece la ganancia del dolor en las fibras nerviosas. Algunas personas, con mutaciones genéticas extremadamente raras que desactivan esta proteína, no sienten dolor, mientras que otras mutaciones pueden predisponer a las personas al dolor crónico.

Para investigar cómo las mutaciones podrían haber alterado los nervios de los neandertales, los investigadores  expresaron su versión de NaV1.7 en huevos de rana y células renales humanas, sistemas modelo útiles para caracterizar proteínas que controlan los impulsos neurales. La proteína fue más activa en las células con las tres mutaciones que en las células sin los cambios. En las fibras nerviosas, esto reduciría el umbral para transmitir una señal dolorosa con mas intensidad que en organismos no mutados.

Los investigadores buscaron humanos con la versión Neanderthal de NaV1.7. Alrededor del 0,4% de los participantes en el Biobanco del Reino Unido, una base de datos del genoma de medio millón de británicos, que informaron sobre sus síntomas de dolor, tenían una copia del gen mutado. Nadie tenía dos, como los neandertales. Los participantes con la versión mutada del gen tenían aproximadamente un 7% más de probabilidades de sentir el dolor con más intensidad que las personas sin él.


Neandertales sensibles


En un estudio de 2019, los investigadores marcaron otras tres proteínas involucradas en la percepción del dolor que difieren entre los humanos modernos y los neandertales. Es posible que tales cambios indiquen diferencias en la resistencia entre las dos especies.

Los investigadores advierten que sus hallazgos no necesariamente significan que los neandertales habrían sentido más dolor que los humanos modernos. Las sensaciones transmitidas por NaV1.7 se procesan y modifican en la médula espinal y el cerebro, lo que también contribuye a la experiencia subjetiva del dolor.






No está claro si las mutaciones evolucionaron porque fueron beneficiosas. Las poblaciones de neandertales eran pequeñas y tenían poca diversidad genética, condiciones que pueden ayudar a que persistan las mutaciones dañinas.

En cualquier caso, el dolor es algo adaptativo. No es específicamente malo sentir dolor.


Basado en:

Zeberg, H. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.045 (2020)

Cox, J. J. et al. Nature 444, 894–898 (2006).

Dib-Hajj, S. D., Yang, Y., Black, J. A. & Waxman, S. G. Nature Rev. Neurosci. 14, 49–62 (2013).

Kuhlwilm, M. & Boeckx, C. Sci. Rep. 9, 8463 (2019)

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