Investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH), bajo la
supervisión de Ángela Nieto, profesora de investigación del CSIC, han descubierto que
unas moléculas vitales para el correcto desarrollo y organización de los tejidos en
vertebrados existían ya en organismos unicelulares anteriores a los animales, en contra
de lo que hasta ahora se creía.
Estas moléculas son los receptores Eph y sus compañeros de interacción, las efrinas, que
constituyen un sistema de señalización intracelular receptor-ligando. Este sistema de
señalización influyó en la evolución de los mecanismos de adhesión celular que hizo
posible la transición desde los organismos unicelulares a los multicelulares, más
complejos, promoviendo la segregación de distintas poblaciones de células.
El paso de un mundo poblado por células individuales microscópicas a otro en el que
habitaban los primeros animales formados por muchas células (multicelulares) fue un
importante salto evolutivo. En esta transición, la unión de células similares y la
separación de células diferentes fue fundamental para la aparición y el desarrollo de los
distintos tejidos en los animales. En este contexto, los receptores Eph y las efrinas
debieron tener una función ancestral en las interacciones célula-célula que contribuyó
a la formación de fronteras entre distintos tipos de células. Esta investigación, publicada
en la revista Molecular Biology and Evolution, también cuenta con la participación de
David Wilkinson, experto en Ephs y efrinas e investigador del Francis Crick Institute en
Londres (Reino Unido).
“Hasta ahora se creía que los sistemas de señalización Eph/efrinas más antiguos estaban
en cnidarios, un grupo de animales relativamente simples al que pertenecen las
medusas o los corales. Pero nosotros hemos descubierto que su origen es bastante más antiguo y que ya estaban presentes en organismos previos a la aparición de los
animales”, resalta Ángela Nieto, directora del estudio. “Hemos identificado moléculas
similares en coanoflagelados, organismos unicelulares estrechamente emparentados
con los animales. Además, la estructura tridimensional predicha para el receptor Eph y
la efrina de los estos organismos muestra que se podrían unir tal y como ocurre en
animales y, por tanto, podría producirse ya una señalización Eph/efrina rudimentaria en
coanoflagelados”, añade Aida Arcas, primera firmante de este trabajo.
Los coanoflagelados son un pequeño grupo de eucariotas unicelulares, a veces
coloniales, que tienen una gran importancia filogenética, ya que se consideran los
parientes unicelulares más próximos de los animales propiamente dichos o metazoos,
que forman el reino animal. Este estudio también muestra que las esponjas, que son los
animales más antiguos, poseen más del 70% de los genes que en humanos participan en
las rutas de señalización de Ephs/efrinas. Por eso, es muy probable que ya en los
animales más primitivos existieran mecanismos de separación de poblaciones celulares
similares a los que encontramos en vertebrados.
Arcas A., Wilkinson DG. and Nieto MA. The evolutionary history of Ephs and ephrins: toward
multicellular organisms. Molecular Biology and Evolution. DOI: 10.1093 / molbev / msz222
