Eduardo CésarTití común: caracterizado por gemelos y cuidado paternalEduardo César
Una hormona toma parte decisivamente en la contracción uterina en el momento del parto, en la liberación de la leche durante la lactancia, en la modulación del comportamiento social y en la formación de los lazos sociales y afectivos. Se trata de la oxitocina, que hasta hace poco era considerada inmutable en los mamíferos. Y esto no resulta sorprendente, dada la importancia de sus funciones. Pero en los últimos años, científicos detectaron variaciones de la misma en primates, que ahora han sido corroboradas y ampliadas por un grupo coordinado por la genetista Maria Cátira Bortolini, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS). Es más, los resultados también vinculan esas alteraciones a la actividad paterna del cuidado de las crías. “El desafío que plantea Bortolini resulta fundamental con respecto al rol del padre”, afirma el fisiólogo Aldo Lucion, también de la UFRGS y colaborador en el trabajo, entusiasmado con los resultados que abren el camino hacia nuevos planteos.
El estudio analizó la composición de la oxitocina y de un receptor para esa hormona en 29 especies de primates, entre los que figuraban 20 monos del Nuevo Mundo (América del Sur yCentral), a partir de muestras cedidas por el veterinario Alcides Pissinatti, del Centro de Primatología de Río de Janeiro. El grupo de Bortolini analizó las secuencias genéticas que proveen las instrucciones para la confección de las moléculas mediante un modelo estadístico que compara las alteraciones en los linajes con lo que sería esperable si la selección natural no impulsara la evolución hacia ningún lado y las mutaciones ocurrieran al azar, una situación de neutralidad, en la jerga evolutiva. “Notamos que en Cebidae, el patrón escapa a la neutralidad”, resume la investigadora, en referencia a la familia que agrupa a buena parte de los monos sudamericanos y 16 de las especies estudiadas. El trabajo fue el resultado de maestría del colombiano Pedro Vargas-Pinilla, alumno de Bortolini con la codirección de la genetista Vanessa Paixão Côrtes, también gaúcha, quien implementó este tipo de análisis en la UFRGS y actualmente es docente en la Universidad Federal de Bahía (Ufba).
Eduardo CésarLa oxitocina varía en los monos americanos, tales como el tití león de cara negra (Leontopithecus caissara)…Eduardo César
La detección de una actividad específica de la selección natural en una hormona tan esencial de por sí llama la atención, puesto que la evolución adhiere a la máxima “equipo que va ganando no se modifica”, en sistemas que no pueden fallar. Hasta ahora, las variaciones en la oxitocina sólo han sido halladas en el linaje que surgió hace unos 30 millones de años y dio origen a los monos del Nuevo Mundo. Son cinco tipos distintos, con pequeñas diferencias, que se manifiestan de manera uniforme en los linajes donde se establecieron: cuando el estudio evaluó a otros individuos de una misma especie, esa variante se hallaba presente en todos. En tanto, la oxitocina del ser humano, un primate que surgió en el Viejo Mundo (África), es igual a la del ratón. Se estima que el ancestro común entre ambos animales vivió hace 70 millones de años.
Este descubrimiento resulta aún más interesante cuando se cotejan las alteraciones genéticas con el comportamiento de los padres. Entre las 12 especies de calitrícidos ‒titíes o micos‒ que intervinieron en el estudio (que forman parte de la familia Cebidae), en casi todas es común la gestación y el nacimiento de gemelos, y en todas ellas, los machos tienen tendencia a cuidar a las crías, un comportamiento infrecuente cuando se considera a la totalidad de los mamíferos. Basta con imaginarse a un animal pequeño como el tití brincando de rama en rama y cargando dos crías que, al nacer, suman casi un 20% del peso de una hembra. Es obvio que esas madres necesitan ayuda. “El valor adaptativo de una alteración es mayor en aquel conjunto de organismos”, explica Bortolini, algo que se refleja en el hecho de que la oxitocina no se mantenga inmutable en ese linaje. Para ella, es cierto que existen variables moleculares detrás de ese comportamiento. Pero falta identificarlas. “Un desafío para las ciencias biológicas radica en establecer la conexión entre genotipo y fenotipo”, afirma, en referencia a la manifestación de la información genética en el organismo.
Eduardo César…pero no en los africanos, como el chimpancéEduardo César
Otros cébidos, los marikinás o aotus [micos nocturnos], también presentan una alteración en la oxitocina y los padres cumplen un rol activo en el cuidado de las crías, aunque no es frecuente que tengan gemelos. En tanto, el saimiri o mono ardilla posee esa alteración, pero no se caracteriza por el cuidado paterno, siendo uno de los ejemplos de que no existe una relación absoluta entre la hormona y el comportamiento.
Para comprender el efecto de esas alteraciones, falta averiguar exactamente cuál es la diferencia en el funcionamiento de la oxitocina modificada. En un análisis preliminar, el grupo del sur de Brasil comparó las moléculas alteradas con la estructura tridimensional que estaba disponible para esa hormona y notó que las configuraciones principales responsables de las interacciones entre proteínas, esenciales para el funcionamiento primordial de la oxitocina, se mantienen (lea el reportaje en la página 54). Pero con sutiles diferencias en las cadenas laterales de la molécula. “Suponemos que esas alteraciones intervienen en la afinidad de la oxitocina con los receptores, o incrementan la cantidad de receptores con que ella es capaz de interactuar”, sospecha Bortolini.
La investigador planea la realización de una prueba de afinidad con receptores empleando moléculas que serán sintetizadas en laboratorio por el biólogo Claudio da Costa Neto, de la Facultad de Medicina del campus de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP). El grupo de Aldo Lucion también utilizará esas mismas moléculas en experimentos conductuales. “Rociaremos esa sustancia sobre las narices de ratas machos y observaremos su comportamiento en el cuidado de las crías”, proyecta el fisiólogo de la UFRGS. El experimento se iniciará pronto, ni bien se obtenga la autorización ética para el manejo de los animales y éstos se adapten al ambiente experimental, un proceso que puede demorar alrededor de dos meses.
De acuerdo con la experiencia de Lucion, los machos de las ratas de laboratorio no se ocupan directamente de su prole, pero “permiten que la madre se dedique plenamente al cuidado maternal”. Un ejemplo de ello es cederles los mejores espacios (más protegidos) de sus cubiles artificiales a las hembras y a su prole durante el período de lactancia. “Sospechamos que podrían desarrollar un comportamiento familiar más completo”. Eso es lo que sucede con muchos primates, según revela el estudio de sus colegas genetistas encabezados por Bortolini.
El laboratorio de Lucion desde hace años estudia, por medio de experimentos, el efecto de la oxitocina sobre el comportamiento, principalmente en ratas. “Sabemos que esa hormona subyace en la conformación de los vínculos afectivos y cumple un rol fundamental desde el nacimiento”, explica. “Cuando nace una cría de mamífero, el primer desafío radica en ubicar la mama de la madre”, ejemplifica. Cuando existe una deficiencia en la producción de oxitocina, tal como ocurre en las personas que padecen el síndrome de Prader-Willi, una anomalía genética, el bebé no busca el pecho. En la naturaleza, un recién nacido con ese problema difícilmente sobreviva.
Lucion subraya la importancia del cuidado materno en la evolución de los mamíferos, que en su mayoría se concentran en la producción de una menor cantidad de crías para dedicarse a la supervivencia de cada uno. Entre los peces, por ejemplo, es distinto, puesto que lanzan cientos de huevos al agua, cada uno por su cuenta. La propia oxitocina, según el investigador, se encargaría de asegurar la dedicación materna, que omite malestares y supera enormes demandas energéticas.
Experimentos anteriores realizados en el grupo también revelaron que las experiencias durante el período de gestación afectan el funcionamiento de la oxitocina. El estrés prenatal modifica el número de receptores de oxitocina y vasopresina (que también interactúan con la oxitocina) en los embriones y causa deficiencias en la memoria social y en las interacciones, según reveló el artículo publicado en 2013 en la revista Neurochemical Research.
Estos hallazgos, en conjunto, constituyen meras sugerencias de la complejidad y la importancia de la formación de los lazos sociales y de la relación entre los padres y sus proles. La rara confluencia entre un estudio evolutivo, del tipo de los que generalmente quedan entre el laboratorio molecular y la computadora, y experimentos conductuales, marca toda la diferencia para entender algo más.
Artículos científicos
VARGAS-PINILLA, P. et al. Evolutionary pattern in the OXT-OXTR system in primates: Coevolution and positive selection footprints. PNAS. v. 112, n. 1, p. 88-93. 6 ene. 2015.
SOUZA, M. A. de et al. Prenatal stress produces social behaviour deficits and alters the number of oxytocin and vasopressin neurons in adult rats. Neurochemical Research. v. 38, n. 7, p. 1479-89. 30 abr. 2013.
