Archivo por meses: noviembre 2016

¿Se puede saber algo sobre la lactancia de nuestros ancestros?

Resulta muy complicado conseguir información convincente para responder a esa pregunta. No es nada sencillo encontrar pistas que nos permitan, por ejemplo, estimar la duración de la lactancia intensiva en las especies de homininos del Plioceno y el Pleistoceno. Si los chimpancés y los bonobos comienzan el proceso de destete hacia los cuatro años, aproximadamente, y los humanos actuales (cazadores y recolectores) lo hacen hacia los 2,5 años en promedio, es lógico pensar que la duración de la lactancia intensiva y a demanda fue disminuyendo poco a poco a lo largo de la evolución del género Homo. Pero una cosa es la lógica y otra muy distinta conseguir datos que permitan proponer hipótesis consistentes.

En varias ocasiones hemos comentado en este mismo blog que los representantes del linaje humano más lejanos a nosotros: ardipitecos, australopitecos, parántropos y aún los más antiguos representantes del género Homo, tuvieron un período de crecimiento y desarrollo similar al de bonobos y chimpancés. Es por ello que, aún sin tener ni un solo dato, podamos especular con la posibilidad de que la lactancia intensiva tuviera también una duración en torno a los cuatro años en los homininos anteriores a los dos millones de años.

En los homininos de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca (430.000 años de antigüedad) tuvimos la oportunidad de estudiar ciertas anomalías o defectos en la formación del esmalte de los dientes en desarrollo. La formación del esmalte es circadiana y muy sensible a los eventos de estrés, como enfermedades o carencias alimentarias. Cada día las células responsables de la formación del esmalte, los ameloblastos, depositan una pequeña cantidad de esta sustancia en la corona de cada diente en formación. Esta deposición “circadiana” es continua hasta los 13 años, cuando termina de formarse la corona de la muela del juicio. Si por desgracia los niños y niñas tienen un desarrollo anómalo, afectado por enfermedades o hambruna, el esmalte de sus dientes queda malformado. Es lo que técnicamente se denomina hipoplasia del esmalte. No es el caso de los niños del Pleistoceno de la Sima de los Huesos. Los que conseguían sobrevivir al parto y a los primeros meses de vida disfrutaron de un desarrollo pleno de salud. Las poblaciones del Pleistoceno tenían una densidad muy baja y vivían en armonía con su entorno.

Sin embargo, un cierto número de individuos del grupo de la Sima de los Huesos presenta en alguno de sus dientes hipoplasias de esmalte leves y de corta duración. Es relativamente sencillo saber con notable aproximación el momento en el que esos individuos sufrieron un evento de estrés, puesto que la formación de las coronas de los dientes sigue pautas temporales bien conocidas. En promedio, las hipoplasias del esmalte en el grupo de humanos de la Sima de los Huesos sucedieron cuando los niños tenían 2,9 años, con una variación (desviación típica) de 1,3 años. Es muy curioso que otros investigadores hayan observado el mismo fenómeno en otras poblaciones, como los neandertales y que el promedio de edad de formación de hipoplasias bien localizadas sea muy similar.

Estos investigadores han relacionado las hipoplasias leves y de corta duración con el proceso de destete, asumiendo que la ingesta de alimentos diferentes a la leche materna pudo conllevar problemas iniciales de asimilación, con la consiguiente desnutrición pasajera. Si es así, el proceso de destete de los niños y niñas de hace unos 400.000 años se producía a la misma edad que en poblaciones de cazadores y recolectores actuales.

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Un estudio reciente de la misma muestra de dientes de la Sima de los Huesos de Atapuerca utilizó el método de la variación de los isótopos del carbono asimilados durante la ingesta de agua y alimentos. Por ejemplo, el isótopo del carbono, C13, se encuentra en el agua y los alimentos tanto de origen animal como vegetal consumidos por aquellos ancestros. La asimilación de este isótopo quedaba retenida en el esmalte de los dientes durante su formación. Este método es invasivo, porque requiere la ablación mediante rayo láser para la obtención de mínimas cantidades de esmalte. Es por ello que en el nuevo estudio se utilizaron solo dos dientes, como una muestra del potencial del método. Uno de los dientes (un canino superior) mostró variaciones en la cantidad de átomos de C13 fijado por el esmalte en una franja de la corona que se forma entre los dos y los cuatro años. Esta variación pudo estar relacionada con el proceso de destete.

La coincidencia de los resultados de los dos métodos es llamativa. Mediante el segundo método se puede registrar (al menos en un individuo) una variación en la dieta, que comenzó hacia los dos años y terminó a los cuatro. La similitud de los resultados nos permite mantener viva la hipótesis de que el proceso de destete hacia mediados del Pleistoceno Medio era ya muy similar al que se produce en los grupos humanos que han permanecido utilizando la caza y la recolección como método de subsistencia. En estos grupos, la lactancia es intensa y a demanda, a diferencia de la que se practica en la mayoría de las poblaciones humanas actuales. Es por ello que solo los cazadores y recolectores actuales pueden ser utilizados como referencia en este tipo de investigaciones. El tema está abierto a la espera de algún método ingenioso.

José María Bermúdez de Castro

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La enigmática mandíbula de Mala Balänitza

Durante el Pleistoceno la península europea experimentó cambios climáticos de gran intensidad y duración milenaria. Durante las glaciaciones la mayor parte del territorio Europeo perdía capacidad para albergar su biodiversidad, que quedaba relegada a los paraísos de las penínsulas del sur. Tales paraísos incrementaban su extensión por el descenso del nivel del mar, pero quedaban aislados de otras regiones. Los humanos y otras muchas especies animales y vegetales encontraron allí su refugio y se preservaron, bien en sus formas originales o evolucionaron en los nuevos ecosistemas. La llegada de nuevas poblaciones humanas en las épocas cálidas propició la hibridación y la diversidad que nos muestra el registro fósil. La Europa de entonces era un verdadero laboratorio evolutivo.

Hace unos años, durante el transcurso del primer congreso de la Sociedad Europea de Evolución Humana celebrado el Leipzig, conocimos a la investigadora serbia Mirjana Roksandic. Tuvimos una conversación muy interesante sobre el hallazgo que presentó en el congreso. Se trataba de un fragmento de mandíbula humana, encontrado en una cueva de las muchas que existen en los Balcanes (Velika Balanica), y que forma parte de un complejo kársico de gran desarrollo (Complejo de Balanica [en serbio Balänitza]). La mandíbula fue hallada junto a otros restos fósiles de macro- y microvertebrados y a una industria de Modo 3, asimilable al musteriense desarrollado por los neandertales. La cronología, determinada mediante el método de las series del uranio, es acorde con los hallazgos. Pero el posible error es demasiado amplio: 113.000 + 72.000 -43.000. Por ese se han realizado nuevas dataciones, que apuntan a una edad entre 400.000 y 500.000 años. Las diferencias son muy grandes entre uno y otro análisis y requieren nuevas investigaciones con métodos diversos.

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Mandíbula de Mala Balänitza (Serbia): Fuente: Journal of Human Evolution.

El equipo liderado por Roksandic tardó mucho tiempo en conseguir la publicación de esta mandíbula en una revista de prestigio, como el Journal of Human Evolution. Carecían de una datación precisa y los caracteres de la mandíbula no encajaban con lo que se podía esperar para la supuesta cronología del yacimiento. Cuando esto sucede, los datos se ponen en cuarentena y resulta muy complicado convencer a algunos revisores anónimos. Finalmente, la descripción del ejemplar vio la luz en 2011. Su aspecto no recuerda en nada al de los neandertales, sino que más bien podría pasar por una mandíbula como la de Mauer (600.000 años). Si la mandíbula estuviera completa o se encontraran ejemplares adicionales, estoy convencido de que el conjunto encajaría bien en el clado Neandertal, pero conservando muchas de las características primitivas de un grupo que, en mi opinión, tiene raíces muy profundas en Europa.

Si la primera datación de finales del Pleistoceno Medio es correcta, la mandíbula de Mala Balanica pudo pertenecer a un individuo de una de esas poblaciones que consiguieron refugiarse en las penínsulas europeas y no entraron en contacto con nuevos colonizadores durante miles de años. La historia de nuestro continente pudo ser mucho más compleja de lo que somos capaces de comprender en nuestro contexto actual de masificación y globalización, donde el territorio europeo se nos queda pequeño.

Seguimos expectantes las investigaciones en la península de los Balcanes, deseando que el karst de Mala Balanica siga proporcionando hallazgos importantes y podamos comprender lo que sucedió en ese laboratorio evolutivo del sur de Europa durante la épocas glaciales.

José María Bermúdez de Castro

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Venciendo a la muerte

El pasado viernes, 18 de noviembre, tuve la fortuna de asistir a una conferencia magistral de la científica española Maria Blasco. Sus logros en el ámbito de la biología molecular son un referente de la Ciencia, particularmente en lo que se refiere a los mecanismos de la división celular y las inferencias en el envejecimiento y en la lucha contra el cáncer. María Blasco se formó en la Universidad Autónoma de Madrid y en el Cold Spring Harbor Laboratory de Nueva York y sus investigaciones se han publicado en las revistas de mayor impacto científico de su ámbito. En la actualidad, Maria Blasco dirige el Centro de Investigaciones Oncológicas de Madrid (CENIO). Una parte de su extenso y brillante Curriculum Vitae puede obtenerse en la red.

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La investigadora María Blasco. Fuente: amit-es.org

Maria Blasco y los componentes de su equipo se han interesado desde hace años en el proceso de envejecimiento y muerte de las células, que conduce también a la senescencia y muerte de los individuos de cualquier especie. Muchas de las enfermedades de las que morimos (cáncer, fallos cardíacos, arteriosclerosis, etc.) no son sino una manifestación del envejecimiento, aunque existan factores genéticos y ambientales que determinan la edad a la que se contraen esas enfermedades.

Durante la división celular para dar dos células hijas existe un cierto riesgo de perder parte de la información genética, que aumenta con cada división celular. Los cromosomas tienen que dividirse, para luego duplicarse, de manera que todas las células de un organismo tengan exactamente la misma información. Los extremos de los cromosomas, los telómeros (del griego, parte final), no codifican proteínas sino que se encargan de que los finos filamentos de ADN no se enreden y todo siga igual tras la formación de las células hijas. La telomerasa, formada por una proteína y ARN, tiene la función de que los telómeros cumplan su cometido en las células madre y durante la primeras divisiones celulares. Pero esta enzima deja de operar enseguida y los telómeros pierden su “guardaespaldas” de seguridad.

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Cromosoma, mostrando los extremos (telómeros) en color amarillo. Fuente: catalunyavanguardista.com

Ya sabemos que la multiplicación de las células no solo es muy rápida, sino extremadamente frecuente. Por ejemplo, entre las semana 15 y 20 de nuestra gestación se producen entre 50.000 y 100.000 nuevas neuronas por segundo. Sin el apoyo de la telomerasa los telómeros se acortan tras cada división celular debido a un proceso, cuya explicación rebasaría los límites de este texto. Lo que nos interesa conocer es que los telómeros tienen fecha de caducidad. Una vez desaparecidos, la división de los cromosomas resulta ineficiente y la célula acaba por deteriorarse y finalmente muere. Con el paso de los años y dependiendo de cada especie, el proceso alcanza a todas las células, produce senescencia del individuo e, inevitablemente, su muerte.

La terapia génica ensayada por el equipo de María Blasco en ratones consigue que las células obtengan telomerasa y prolonguen su vida útil. Los ratones rejuvenecen y alargan su vida. Estas investigaciones llegarán inevitablemente a los seres humanos, porque los avances científicos son imparables ¿Implica esto que podremos vivir más años? Por supuesto. Y lo que es más interesante, nuestra calidad de vida será mucho mayor, al detenerse o ralentizar las enfermedades propias del envejecimiento.

Esta predicción, sin embargo, conlleva numerosos interrogantes. En primer lugar, los individuos se sentirán afortunados al conseguir una especie de elixir de la eterna juventud. Pero no está claro si la ralentización del proceso de senescencia afectará también a la posibilidad de alargar el período de fertilidad. Esto es lo que le interesa en realidad a cualquier especie como tal. Para el proceso evolutivo los individuos no son importantes, sino la colectividad de todos ellos.

Por otro lado, pensemos en lo que supondría una población mundial en la que todos los individuos pudieran alcanzar sin problema 150 ó 200 años, por decir alguna cifra al azar ¿Tendríamos la capacidad para seguir trabajando mucho más allá de la edad actual de jubilación? La respuesta probablemente es afirmativa, caso de que el deterioro por la edad fuera sensiblemente más lento. Además, si las células germinales, óvulos y espermatozoides, se producen durante más tiempo y con la misma intensidad se prolongaría el período reproductor. Es posible que la andropausia y la menopausia se retrasaran muchos años. Entonces, ¿seríamos capaces de regular de manera eficiente y ordenada el crecimiento de la población del planeta? Si los más de 7.000 millones de individuos actuales somos verdaderos depredadores de los ecosistemas (ver post de 6 de junio de 2016), ¿qué sucedería con un incremento sustancial de esa cifra?

Como seres humanos conscientes de nosotros mismos, sabedores de que no somos inmortales, y víctimas de las crueles enfermedades que produce el envejecimiento anhelamos ese elixir que nos mantenga jóvenes y sanos. Todos tenemos sueños, que no terminan por cumplirse del todo a lo largo de nuestra corta vida. Así que algún día los humanos darán una calurosa bienvenida a las terapias génicas que les permita vivir mucho más sanos durante nadie sabe cuanto más tiempo. Para entonces, la humanidad tendrá (o no) soluciones a los problemas demográficos que conllevarán estos logros científicos.

José María Bermúdez de Castro

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