Probablemente no pienses mucho en la sangre que corre por tus venas a diario.
Al igual que las neuronas que se activan en tu cerebro, o la constante inhalación y exhalación de tu respiración, siempre está ahí en el fondo, una característica discreta de tu cuerpo que te ayuda a mantenerte con vida.
Para algunos científicos, sin embargo, ese líquido rojo que pulsa a través de cada extremidad con cada latido del corazón, transportando el oxígeno que las células tan desesperadamente necesitan, representa un misterio fascinante.
Casi todos los animales de este magnífico planeta tienen sangre… pero ¿de dónde diablos viene?
Ahora, en un esfuerzo ambicioso, un equipo internacional dirigido por la Universidad de Kyoto en Japón ha rastreado la historia evolutiva de las células sanguíneas hace 700 millones de años y ha descubierto que no fueron creadas desde cero después del surgimiento de la vida multicelular.
En cambio, la sangre parece haber sido improvisada a partir de maquinaria genética reciclada y mejorada heredada de ancestros unicelulares que vivieron cientos de millones de años antes de que surgieran los animales.
“Me siento profundamente conmovido por estos hallazgos, que representan la culminación de nuestro trabajo e ilustran que las vías de diferenciación de las células sanguíneas de los vertebrados reflejan la historia evolutiva de 700 millones de años de estas células”, dice el inmunólogo Hiroshi Kawamoto de la Universidad de Kyoto, quien dirigió el estudio.
En comparación con algunos aspectos de la historia evolutiva, rastrear el camino de la sangre es asombrosamente difícil. Se fosilizan huesos, escamas, plumas y caparazones. Las células normalmente no lo hacen.
Por tanto, entender de dónde vienen requiere un enfoque indirecto.
La unidad básica a partir de la cual los investigadores compilaron su historia evolutiva es el transcriptoma, básicamente una instantánea de la expresión genética que muestra qué genes están activos y cuáles no en una célula determinada.
Recolectaron datos de transcriptomas para una amplia gama de especies, incluidos humanos, ratones, peces cebra, ascidias (tunicados), erizos de mar, moscas, gusanos, esponjas y algunos organismos unicelulares.
Luego, los investigadores buscaron patrones compartidos y razonaron que si dos tipos de células muy distantes utilizan una maquinaria reguladora muy similar, pueden descender del mismo programa celular ancestral.
Aunque es posible que dos organismos puedan desarrollar rasgos similares de forma independiente, eso se vuelve mucho menos probable cuanto más profundas, generalizadas y complejas sean esas similitudes.
Los resultados de este análisis revelaron que las primeras células sanguíneas probablemente eran muy diferentes a los sofisticados y aerodinámicos mensajeros de oxígeno que trabajan arduamente en el cuerpo actual.
En cambio, habrían sido cosas rudimentarias, parecidas a amebas, similares a los macrófagos, los grandes glóbulos blancos que forman el escuadrón de tanques de su sistema inmunológico: carroñeros móviles capaces de engullir y digerir microbios intrusos.
Pero tampoco aparecieron de la nada.
Cuando los investigadores compararon la actividad genética de las células sanguíneas con la de los organismos unicelulares modernos estrechamente relacionados con los animales en su estudio, encontraron algunas similitudes sorprendentes.
Algunos de los organismos unicelulares tenían programas genéticos muy similares a los de los macrófagos, incluida la fagocitosis, el proceso de fagocitar y consumir partículas.
Para interrogar más a fondo esa conexión, los investigadores recurrieron a un gen que encontraron repetidamente tanto en células sanguíneas animales como en organismos unicelulares: Fos.
El gen ayuda a regular cómo crecen y cambian las células, y su aparición repetida en organismos tan distantes lo convirtió en el principal sospechoso.
Eligieron un organismo unicelular, aumentaron la expresión de Fos al máximo y observaron que, en lugar de agruparse como suele hacer el organismo, las células permanecían en un estado aislado, similar a una ameba.
Los resultados implican que la maquinaria genética para el comportamiento similar a los macrófagos surgió por primera vez en organismos unicelulares cientos de millones de años antes de que los animales y los eucariotas unicelulares se separaran de un ancestro común.
A partir de aquí, los investigadores creen que las células sanguíneas se dividen en dos ramas evolutivas principales.
A partir de las células sanguíneas ancestrales parecidas a los macrófagos, finalmente se separó un segundo linaje importante: los ancestros de los mastocitos, las células inmunes que actúan como alarma contra los intrusos.
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Estos mastocitos luego dieron lugar a células T, glóbulos rojos y plaquetas, mientras que los macrófagos produjeron células B que producen anticuerpos.
Estos hallazgos, dicen los investigadores, podrían ayudar a desentrañar la evolución de enfermedades como el cáncer, pero también demuestran una herencia profunda desde nuestros comienzos más tempranos y humildes.
“Cuando comprendo que este legado de hace tanto tiempo circula por mi cuerpo en forma de células sanguíneas, me siento más cerca de nuestros ancestros lejanos”, dice el inmunólogo y primer autor Yosuke Nagahata, del Instituto de Biología Evolutiva de España.
Los hallazgos se publicaron en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.