MADRID, 20 Oct. (EUROPA PRESS) -
Las presiones selectivas de las condiciones ambientales cambiantes dejaron firmas genéticas a lo largo de la evolución de los homínidos, lo que puede impulsar la vulnerabilidad humana moderna a los efectos de los estresores ambientales actuales.
Hasta ahora, los científicos creían que la exposición al plomo era en gran medida un fenómeno moderno, vinculado a actividades humanas como la minería, la fundición y el uso de gasolina y pintura con plomo. Una nueva investigación ha observado exposición al plomo a lo largo de la evolución de los primates a través de los dientes fósiles.
DIENTES QUE CUENTAN LA HISTORIA: EVIDENCIA DE PLOMO DESDE HACE 2 MILLONES DE AÑOS
Un estudio de colaboración internacional pionero cambia la perspectiva de que la exposición al plomo, un metal tóxico, es en gran medida un fenómeno posindustrial. Dirigida por investigadores del Grupo de Investigación en Geoarqueología y Arqueometría (GARG) de la Southern Cross University (Australia), el Departamento de Medicina Ambiental de la Escuela de Medicina Icahn del Hospital Mount Sinai (Nueva York, EEUU) y la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (UCSD, EEUU), la investigación combinó una novedosa geoquímica fósil, experimentos de vanguardia con organoides cerebrales y genética evolutiva pionera para descubrir una historia sorprendente sobre el papel del plomo en la historia humana.
Tal y como se publica en 'Science Advances' la investigación revela que nuestros ancestros humanos estuvieron expuestos periódicamente al plomo durante más de dos millones de años, y que este metal tóxico podría haber influido en la evolución del cerebro, el comportamiento e incluso el desarrollo del lenguaje de los homínidos.
Además, el estudio aporta una pieza al rompecabezas de cómo los humanos superaron a sus primos, los neandertales. Los modelos de organoides cerebrales con genética neandertal fueron más susceptibles a los efectos del plomo que los cerebros humanos, lo que sugiere que la exposición al plomo fue más perjudicial para los neandertales. Al analizar 51 dientes fósiles de especies de homínidos y grandes simios, como el Australopithecus africanus, el Paranthropus robustus, el Homo primitivo, el neandertal y el Homo sapiens, el equipo descubrió claras señales químicas de exposición intermitente al plomo que se remontan a casi dos millones de años.
GENES QUE PROTEGIERON NUESTRO LENGUAJE DEL PLOMO
Mediante geoquímica de ablación láser de alta precisión los investigadores encontraron "bandas de plomo" distintivas en los dientes, formadas durante la infancia a medida que el esmalte y la dentina se desarrollaban. Estas bandas revelan episodios repetidos de absorción de plomo, tanto de fuentes ambientales (como agua contaminada, suelo o actividad volcánica) como de las propias reservas óseas del cuerpo, liberadas durante el estrés o la enfermedad.
"Nuestros datos muestran que la exposición al plomo no fue solo un producto de la Revolución Industrial: fue parte de nuestro panorama evolutivo", detalla el profesor Renaud Joannes-Boyau, jefe del grupo de investigación GARG en la Universidad Southern Cross."Esto significa que los cerebros de nuestros antepasados ??se desarrollaron bajo la influencia de un potente metal tóxico, que puede haber moldeado su comportamiento social y sus capacidades cognitivas a lo largo de milenios".
El equipo también recurrió al laboratorio para explorar cómo esta exposición a la edad avanzada podría haber afectado el desarrollo cerebral. Utilizando organoides cerebrales humanos, modelos cerebrales en miniatura cultivados en laboratorio, compararon los efectos del plomo en dos versiones de un gen clave del desarrollo llamado NOVA1, un gen conocido por orquestar la expresión génica tras la exposición al plomo durante el desarrollo neurológico. La versión humana moderna de NOVA1 es diferente de la encontrada en neandertales y otros homínidos extintos, pero hasta ahora, los científicos desconocían las causas de este cambio.
Al exponer al plomo a organoides portadores de la variante arcaica de NOVA1, se observaron alteraciones significativas en la actividad de FOXP2 (neuronas que expresan FOXP2 en la corteza y el tálamo), regiones cerebrales cruciales para el desarrollo del habla y el lenguaje. Este efecto fue mucho menos pronunciado en organoides con la variante moderna de NOVA1.
Estos resultados sugieren que nuestra variante NOVA1 puede haber ofrecido protección contra los efectos neurológicos dañinos del plomo", aporta el profesor Alysson Muotri, profesor de Pediatría/Medicina Celular y Molecular y director del Centro de Investigación Orbital de Células Madre Espaciales Integradas del Instituto de Células Madre Sanford de la UC San Diego.
"Es un ejemplo extraordinario de cómo una presión ambiental, en este caso, la toxicidad del plomo, podría haber impulsado cambios genéticos que mejoraron la supervivencia y nuestra capacidad de comunicarnos mediante el lenguaje, pero que ahora también influyen en nuestra vulnerabilidad a la exposición moderna al plomo".
Los análisis genéticos y proteómicos de este estudio revelaron que la exposición al plomo en organoides de variantes arcaicas alteró las vías implicadas en el neurodesarrollo, el comportamiento social y la comunicación. La actividad alterada de FOXP2, en particular, apunta a un posible vínculo entre la exposición al plomo en la antigüedad y el refinamiento evolutivo de las habilidades lingüísticas en los humanos modernos.
Si bien la exposición al plomo hoy en día se debe principalmente a la actividad humana, sigue siendo un grave problema de salud mundial, especialmente para los niños. Los hallazgos subrayan la profunda interrelación que han tenido las toxinas ambientales y la biología humana, y advierten que nuestra vulnerabilidad al plomo podría ser un legado heredado de nuestro pasado.
