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31 de Julio de 2020
Genética

Vinculan un gen neandertal con el incremento en la percepción del dolor

Las personas que han heredado mutaciones de los antiguos homininos que alteran los nervios suelen experimentar más dolor.

Reconstrucción de una familia neandertal. [iStock/gorodenkoff]

La vida de los neandertales no era nada fácil. Los cazadores-recolectores de la edad de hielo subsistían a duras penas a lo largo de Eurasia occidental, cazando mamuts, bisontes y otros animales peligrosos.

Ahora, un estudio pionero sobre su genoma, aparecido en Current Biology, revela que, a pesar de su dura existencia, los neandertales tenían una predisposición biológica para percibir el dolor con más intensidad. Los genetistas evolutivos descubrieron que estos antiguos parientes humanos portaban tres mutaciones en un gen que codifica para la proteína NaV1.7, que transmite las sensaciones dolorosas hasta la médula espinal y el cerebro. También demostraron que, en una muestra de ciudadanos británicos, los que habían heredado la versión neandertal de la NaV1.7 suelen sentir más dolor que los demás.

«Para mí, es un primer ejemplo de cómo empezamos a hacernos una posible idea sobre la fisiología neandertal tomando como referencia personas actuales como modelos transgénicos», dice Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, Alemania, quien dirigió el estudio con Hugo Zeber, del Instituto Karolinska de Estocolmo.

Una proteína relacionada con la percepción del dolor

Los investigadores han tenido acceso únicamente a unos pocos genomas de neandertal, y la mayoría de ellos han sido secuenciados a baja resolución. Esto ha dificultado la identificación de mutaciones que se produjeron después de que su linaje se separase del de los humanos actuales, entre 500.000 y 700.000 años atrás. Pero, en los últimos años, Pääbo y su equipo han obtenido tres genomas de neandertal de gran calidad a partir de ADN encontrado en cuevas de Croacia y Rusia. Esto les ha permitido identificar mutaciones que seguramente eran muy comunes en los neandertales, pero que son muy raras en los humanos actuales.

Las mutaciones en un gen llamado SCN9A –que codifica la proteína NaV1.7– persistieron porque todos los neandertales tenían tres mutaciones que alteraban la forma de la proteína. El hallazgo de la forma mutada del gen en ambos conjuntos de cromosomas en los tres neandertales, indica que era común en todas sus poblaciones.

La NaV1.7 actúa en los nervios del cuerpo, controlando hasta qué punto las señales de dolor se transmiten a lo largo de la médula espinal hasta el cerebro. «La han descrito como una especie de «control del volumen», que determina la cantidad de dolor que transmiten las fibras nerviosas», dice Zeberg. Algunas personas que poseen mutaciones genéticas extremadamente inusuales que desactivan la proteína no sienten dolor, mientras que otros cambios pueden predisponer a las personas en cuestión para que sufran dolor crónico.

Para investigar cómo pueden las mutaciones haber alterado los nervios de los neandertales, Zeberg introdujo su versión de la NaV1.7 en óvulos de rana y en células renales humanas –sistemas modelo útiles para caracterizar a las proteínas que controlan los impulsos nerviosos–. La proteína era más activa en las células que poseían las tres mutaciones que en las células que no habían sufrido esos cambios. En las fibras nerviosas, esto podría reducir el umbral a partir del cual se transmitiría una señal dolorosa, dice Zeberg.

Él y Pääbo buscaron luego humanos con la versión neandertal de la NaV1.7. Alrededor de un 0,4 por ciento de los participantes en el biobanco de Gran Bretaña, una base de datos de los genomas de medio millón de británicos, que aseguraron tener una sintomatología dolorosa tenían una copia del gen mutado. Nadie tenía dos, como era el caso de los neandertales. Los participantes con la versión mutada del gen tenían un 7 por ciento más de probabilidades de sentir dolor en su vida diaria que las personas que no lo tenían.

Neandertales sensibles

«Es un trabajo hermoso», porque muestra cómo algunos aspectos de la fisiología neandertal se pueden reconstruir estudiando a los humanos modernos, dice Cedric Boeckx, un neurocientífico que trabaja en la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados en Barcelona, España. En un estudio de 2019, Boeckx señaló otras tres proteínas que intervienen en la percepción del dolor que son diferentes en los humanos modernos y en los neandertales. Es posible que esos cambios sean una prueba de la existencia de diferencias en la resiliencia entre las dos especies, comenta Boeckx.

Pääbo y Zeberg advierten que sus hallazgos no significan necesariamente que los neandertales hubieran sentido más dolor que los humanos modernos. Las sensaciones transmitidas por la NaV1.7 son procesadas y modificadas en la médula espinal y en el cerebro, lo que también contribuye a la experiencia subjetiva de dolor.

Gary Lewin, un neurocientífico del centro Max Delbrück de Medicina Molecular de Berlín, señala que las variantes neandertales influyen muy poco en la función de la NaV1.7 –y mucho menos que otras mutaciones que están asociadas con el dolor crónico-. «Es difícil imaginarse por qué un neandertal querría ser más sensible al dolor», añade.

No está claro si las mutaciones evolucionaron porque fueran beneficiosas. Las poblaciones de neandertales estaban compuestas por pocos individuos y su diversidad genética era baja -condiciones que pueden ayudar a que las mutaciones perjudiciales persistan–. Pero Pääbo cree que el cambio «huele» a producto de la selección natural. Por ello, planea secuenciar los genomas de unos cien neandertales, lo que podría ayudar a proporcionar algunas respuestas.

En cualquier caso, «el dolor es algo adaptativo», señala Zeberg. «No es particularmente malo sentir dolor».

Ewen Callaway

Referencia:«A neanderthal sodium channel increases pain sensitivity in present-day humans», de H. Zeberg et al., en Current Biology, publicado el 23 de julio de 2020.

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group. 

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