Cuando un espermatozoide fecunda un óvulo, ocurre algo que la mayoría de los manuales de biología menciona apenas de pasada: el material genético se reparte en proporciones aproximadamente iguales. Mitad del padre, mitad de la madre. Cincuenta por ciento de cada uno. El niño resultante es, en ese sentido, una síntesis. Pero hay una excepción. Una pequeña, silenciosa, y extraordinariamente significativa excepción: el ADN mitocondrial.
La central energética que viene solo de la madre
Las mitocondrias son los orgánulos que producen la energía celular. Sin ellas, ninguna célula puede funcionar. Tienen su propio ADN, separado del núcleo, con sus propios genes y su propia historia evolutiva. Se cree que son bacterias antiguas que, hace más de mil millones de años, fueron incorporadas por células más grandes en una simbiosis que resultó ser el mayor salto de complejidad en la historia de la vida.
Lo que distingue al ADN mitocondrial —abreviado como ADNmt— es que se transmite exclusivamente por línea materna. El espermatozoide aporta el núcleo, pero sus mitocondrias son destruidas activamente por el óvulo tras la fecundación. No hay negociación ni mezcla. La madre lo da todo; el padre, en ese aspecto puntual, no transmite nada.
Esto tiene una consecuencia conceptualmente deslumbrante: el ADN mitocondrial que lleva hoy cualquier persona viva es una copia directa, con mínimas mutaciones acumuladas a lo largo de milenios, del que portó su madre. Y la madre de su madre. Y así, sin interrupción, hacia atrás en el tiempo.
Eva mitocondrial: la madre de todos
Siguiendo ese hilo hacia atrás, los genetistas llegaron a una conclusión notable: todos los seres humanos vivos hoy comparten una ancestro materna común. No en sentido metafórico ni espiritual, sino en sentido estrictamente biológico y verificable. Se la conoce como Eva mitocondrial.
Los estudios de diversidad genética la ubican en África, en algún momento entre 150.000 y 200.000 años atrás. No era la única mujer de su época —ese es el malentendido más frecuente— sino la única cuya línea materna sobrevivió de forma ininterrumpida hasta el presente. Todas las demás líneas se extinguieron, en algún punto, por no haber tenido hijas que a su vez tuvieran hijas.
Es una idea que tiene algo de borgiana: en este momento, mientras usted lee esto, hay una mujer que vivió hace dos siglos de milenios cuyo ADN mitocondrial sigue replicándose en millones de cuerpos simultáneamente alrededor del planeta.
Un archivo que cada hija continúa
A diferencia del ADN nuclear, que se recombina en cada generación mezclando material de ambos padres, el ADNmt no se recombina. Muta muy lentamente, acumulando pequeños cambios que los genetistas usan como reloj molecular para rastrear migraciones y divergencias poblacionales. Es, en ese sentido, el archivo más antiguo y continuo que existe de la historia humana.
Cada mujer que tiene una hija no solo transmite vida: transmite literalmente la misma secuencia genética que recibió de su madre, que la recibió de la suya, en una cadena que no se ha roto desde hace decenas de miles de años. Los hijos varones la portan, pero no la continúan. El linaje pasa solo por ellas.
La ciencia como forma de asombro
Para quienes creemos que la libertad y la honestidad intelectual son valores que van juntos, hay algo profundamente satisfactorio en este dato: no requiere fe, no requiere autoridad, no requiere que nadie nos lo diga. Es verificable, reproducible, medible. Y sin embargo es tan extraordinario como cualquier mito fundacional que la humanidad haya inventado para explicarse a sí misma.
La biología, cuando se la mira de cerca, tiene la costumbre de superar a la poesía. Feliz Día Internacional de la Mujer.
Ser un buen padre no es algo fácil de definir. De hecho, nuestra imagen de “buen padre” no sólo está condicionada por la especie a la que pertenecemos sino que, incluso dentro de los Homo sapiens, las circunstancias culturales han hecho que un padre ideal en el siglo XXI no tenga absolutamente nada que ver con esa misma consideración para un hombre de la Persia imperial.
Esta diversidad sociocultural se multiplica exponencialmente si la comparamos con la diversidad biológica del mundo animal. Tenemos todas las opciones imaginables (y también las inimaginables) en las conductas desplegadas por los padres (los progenitores masculinos) hacia sus hijos.
No obstante, y desde un punto de vista estrictamente biológico, sí que sería posible encontrar una definición perfecta del buen padre si recurrimos a argumentos evolutivos. Desde esta perspectiva, sería aquel que procura la supervivencia de su descendencia, al menos hasta que ésta adquiere la madurez sexual. Así, todo comportamiento parental que aumente las posibilidades de reproducción de los hijos sería considerado un carácter adaptativo, aumentaría la eficacia biológica de la especie y, consecuentemente, sería favorecido por la selección natural.
Los cuidados parentales, por lo tanto, son ventajosos. Sin embargo, y por extraño que parezca, también son extraordinariamente escasos. ¿Por qué?
Padres que ni están ni se les espera
La primera razón estaría relacionada con nuestra costumbre de discernir si la criatura neonatal se parece más a mamá o a papá.
De entrada, en la mayoría de las especies (que poseen fases larvarias), la discusión sería irrelevante, porque “la criaturita” no se parece, ni remotamente, a ningún progenitor. Su aspecto es radical y asombrosamente diferente. Tanto es así que, cuando el conocimiento biológico era más limitado, diferentes fases vitales de muchas especies frecuentemente han sido consideradas no sólo especies diferentes, sino grupos (filos) radicalmente distintos. De hecho, estas divergencias entre padres e hijos no sólo son anatómicas y fisiológicas, sino también ecológicas. Eso significa que los descendientes, en sus primeras fases vitales, no comparten hábitats con sus padres y viven en “universos” diferentes.
Pongamos un ejemplo conocido por todos: los mosquitos. Sus larvas son “gusanitos” que viven, comen, respiran y se desarrollan en el agua, mientras sus padres viven en “otra galaxia”: el medio aéreo. En estas circunstancias, la interacción es prácticamente nula, la convivencia no existe y los cuidados parentales no son factibles.
Larvas de mosquito Culex en el agua.
Por contraposición, podríamos pensar que, cuando no existen larvas, los padres se interesarán por el destino de sus criaturas presuponiendo que cuidamos “lo que se nos parece”. Pues descartemos nuestra bonita y tierna hipótesis: en la mayoría de las especies, los padres se desentienden de su progenie una vez que han eclosionado los huevos.
¿De qué depende que los padres cuiden a sus hijos?
Son varios los factores que parecen estar implicados, y para entenderlos hay que tener en cuenta, primeramente, una obviedad: para cuidar a la descendencia hay que estar vivo. Desde esta perspectiva, no “podrían” ser buenos padres todos aquellos a los que el esfuerzo reproductor les supone la muerte. Aunque quisieran, los salmones no podrían cuidar de sus hijos porque, tras remontar el río donde nacieron, mueren al desovar.
Otro elemento a considerar sería el número de descendientes generados en un proceso reproductor. Es evidente que es complicado prepararles el desayuno a los 20 000 hijos que acabas de tener de una tacada (cuando, además, se confunden con los 20 000 de cada uno de tus vecinos, como podría ocurrir en muchísimas especies marinas con fecundación externa). Así eliminamos la posibilidad de cuidados parentales en todas las especies que apuestan más por la cantidad a la hora de conseguir la supervivencia de alguno de sus descendientes que por la calidad de los cuidados que se les otorguen a un número reducido de crías.
Un tercer factor imprescindible para cuidar los hijos es la posibilidad de tener un lugar seguro donde los pequeños puedan sobrevivir mientras los padres buscan alimento. La existencia de este “nido-hogar” es una característica que comparten mamíferos y aves con insectos sociales como las abejas o las hormigas.
También influye la dureza del entorno físico en el que se desarrolla la prole, tornándose imprescindibles los cuidados parentales para lograr su supervivencia. Así, las hembras del arácnido telifónido Mastigoproctus giganteus transportan a las pequeñas preninfas en una cámara incubadora abdominal, garantizándoles la humedad imprescindible para sobrevivir en ambientes de extrema aridez.
Aún más curioso es cómo influye, en el caso de algunas especies depredadoras, su propia naturaleza. Un ejemplo muy llamativo es el de muchos grandes escualos, que presentan las llamadas nursery grounds. Estas zonas son, básicamente, “guarderías” submarinas donde las feroces “madres tiburonas” orbitan nadando alrededor de sus crías y evitando el ataque de los propios machos de su especie
Todas las especies de mamíferos y buena parte de las aves nacen con un alto nivel de indefensión y necesitan cuidados. Cavan-Images/Shutterstock
Pero quizás lo que condiciona más la existencia de los cuidados parentales es el nivel de altricidad de los hijos, es decir, su grado de indefensión por no tener capacidad de alimentarse y subsistir por sí mismos. Aquí incluimos a todas las especies de mamíferos (que dependen durante su primera fase de vida de la lactancia materna) pero también a la mayoría de las aves que necesitan cuidados después del nacimiento antes de poder desenvolverse autónomamente.
Si aunamos todos los requisitos, los cuidados se han desarrollado principalmente en especies que no mueren al reproducirse, que tienen desarrollo directo (sin larvas), que tienen pocos descendientes por evento reproductor, que no contemplan a sus propias crías como posibles alimentos y, lo que es más importante, cuyas crías necesitan de sus padres para su propia supervivencia. En ese reducidísimo grupo de especies estarían, fundamentalmente, insectos sociales, aves modernas y mamíferos eutremas.
En los pocos peces óseos que se ocupan de las crías, lo hacen frecuentemente los machos. En el conocido ejemplo de los hipocampos, es el caballito de mar “papá” el que transporta a la prole hasta que los juveniles pueden nadar libremente. Aquí la hembra se limita a poner los huevos fecundados en la bolsa ventral de su pareja, que es el que luce “preñado”. Los machos cíclidos, por su parte, segregan una especie de leche-moco a través de la piel de la que se alimentan las crías, aunque esta tarea la comparten con las madres.
No obstante, el caso más conocido de padres involucrados en el cuidado de la prole es el de las aves, donde masivamente el cuidado es biparental. Este comportamiento es consecuencia del desarrollo homeotermo de sus embriones, esto es, los huevos hay que empollarlos para que estén calentitos. Si se enfrían, el desarrollo embrionario aborta. En esta absorbente y continua actividad la selección natural ha permitido el relevo y favorecido la monogamia social. En el 95 % de las aves, las parejas se mantienen durante la temporada de cría y ambos padres empollan los huevos.
El vínculo madre-hijo de los mamíferos
En el caso de los mamíferos, los cuidados “parentales” son clara y masivamente “maternales”. Los mamíferos tenemos la suerte de que nuestros embriones no son depredados, pisoteados, llevados por la corriente o mil circunstancias más que afectan a las especies ovíparas. Por el contrario, ubicamos nuestro desarrollo embrionario y fetal dentro de un calentito, seguro y mullido útero materno. Este vínculo madre-hijo se continúa durante la lactancia (que también corre a cargo de las hembras).
Todo ello supone un aumento enorme de la tasa de supervivencia de las crías. En el caso de los primates (y especialmente en el de los humanos), además, las potencialidades de la especie se multiplican con las posibilidades de dedicar mucho tiempo a “enseñar”, desarrollándose una herencia doble (la genética y la cultural) que no tiene parangón en el mundo vivo.
Este hecho merece una interesante reflexión: la gran ventaja que para los mamíferos que ha supuesto la viviparidad, la pagan casi exclusivamente las hembras (en nuestro caso, las mujeres).
El “buen padre humano”, ya que no puede serlo biológicamente, tiene la fascinante posibilidad de hacerlo culturalmente y compensar esta injusta balanza a base de amor, tiempo y enseñanza a sus hijos. Afortunadamente, cada vez son más los que descubren este impagable privilegio.
La eterna juventud –junto a la vitalidad y la agudeza intelectual asociadas a un cerebro joven– es un deseo universal que se ha materializado en conceptos recurrentes como el Santo Grial o la piedra filosofal. Más allá de este anhelo humano, la existencia de los llamados superancianos representa un desafío y una oportunidad para comprender la raíz de la salud cerebral y el envejecimiento sano.
Octogenarios con cerebros de cincuentones
Los superancianos son personas de más de 80 años que conservan características físicas y cognitivas de un adulto entre 20 y 30 años más joven. ¿Qué los hace tan resistentes al deterioro cerebral?
Recientes investigaciones nos han revelado nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares y celulares que podrían estar implicados en el proceso inevitable e irreversible del envejecimiento.
Profundizar en los mecanismos genéticos de la longevidad y su manifestación en los organismos (fenotipo) ha permitido poner el foco en los hábitos de vida (alimentación, ejercicio, actividad cognitiva, etc.) como factores clave que inclinan la balanza hacia un envejecimiento saludable o patológico. El fenómeno que nos permite modificar nuestro destino genético es la epigenética.
Los mecanismos epigenéticos son modificaciones químicas en el ADN que se producen por cambios en el ambiente (físicos o cognitivos) y que modulan la expresión de nuestros genes. De manera que nuestro supuesto destino en forma de información genética puede ser reescrito –igual que puntuamos un texto– por las acciones de nuestra vida diaria. Y, además, pueden ser heredados por nuestros descendientes. Pero vamos a ver qué le pasa a nuestro cerebro a lo largo de la vida.
Un órgano de maduración lenta
A diferencia de otras especies, el cerebro humano aún debe desarrollarse después del nacimiento. Se trata de un proceso lento, que empieza en la concepción y no cesa hasta la muerte, aunque alcanza su madurez aproximadamente entre los 20 y los 24 años.
Como sabemos, nuestro órgano pensante está formado por neuronas conectadas entre sí y otras células nerviosas que le sirven de soporte y defensa (los astrocitos y la microglía). Tenemos unos 10 billones de neuronas que funcionan como una gran red de información, almacenamiento y gestión de nuestra vida cotidiana. Garantizar su integridad precisa de mecanismos de protección y regeneración.
Hasta hace pocos años se pensaba que, una vez alcanzada la madurez cerebral, no existían mecanismos para reponer las neuronas y reparar las conexiones perdidas. Nada más lejos de la realidad: hoy sabemos que el cerebro cuenta con unas zonas específicas (nichos) donde células progenitoras (las células madre) pueden ayudar a reparar o sustituir neuronas que degeneran o han sido dañadas.
La existencia de mecanismos protectores no evita que esos nichos progenitores dejen de reponer neuronas con la edad. Por tanto, el cerebro de una persona mayor tiene menor capacidad de regeneración, lo que se traduce en una disminución de la capacidad cognitiva.
De todos modos, las personas solo suelen sufrir un deterioro cognitivo grave cuando la pérdida de las neuronas es muy elevada debido a una enfermedad degenerativa, como el alzhéimer.
Lo sorprendente es que esa pérdida inexorable no comporta alteraciones graves en la calidad de vida de los superancianos, lo que incrementa su resiliencia y reserva cognitiva. Llamamos reserva cognitiva a la capacidad de nuestro sistema nervioso central de balancear y optimizar su funcionamiento para enfrentarse a las patologías neurodegenerativas. Esta facultad también está asociada a factores como la actividad intelectual: leer, escribir o socializar.
¿De dónde viene el superpoder de los superancianos?
Parece ser que los superancianos comparten hábitos similares: se mantienen activos físicamente, tienden a ser positivos, desafían su cerebro y aprenden algo nuevo todos los días. Muchos continúan trabajando hasta los 80 años.
Además, la evidencia científica resalta la importancia de permanecer comprometido socialmente a medida que envejecemos. Actividades como visitar familiares y amigos, colaborar de voluntario en alguna organización y salir a diferentes eventos se han asociado con una mejor función cognitiva.
Por otro lado, un estudio reciente demuestra que los superancianos poseen un grupo de neuronas más grandes de lo normal en una estructura del cerebro involucrada en la preservación de la memoria (capa II de la corteza cerebral entorrinal). Estas células nerviosas se podrían relacionar con el concepto de reserva cognitiva.
La investigación describe que esta característica de los superancianos no se observa en personas de su misma edad con deterioro cognitivo, ni tampoco en individuos de entre 60 y 65 años que empiezan a experimentar fallos de memoria. Además, es significativo que esa zona del cerebro es una de las más afectadas por el declive neuronal que caracteriza el alzhéimer.
Los científicos también observaron que dichas superneuronas no presentan las características propias del envejecimiento en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. En este caso, la acumulación anómala de proteínas (tau y beta amiloide) en el tejido cerebral produce la muerte de las neuronas.
Todo lo anterior explicaría por qué la degeneración neuronal no se produce en los superancianos –o por lo menos no al ritmo propio de una persona de edad avanzada– y mantienen las habilidades cognitivas de una persona entre 20 o 30 años más joven.
El descubrimiento de las superneuronas plantea, además, la pregunta de si podemos favorecer su aparición durante el neurodesarrollo o en la infancia. La coincidencia de ambos hechos, la práctica de hábitos sociales saludables y la existencia de células nerviosas excepcionales, abre la puerta a tener alguna influencia sobre nuestros genes heredados a través de cambios epigenéticos.
También sería de interés saber si las neuronas XL podrían constituir –por presencia o ausencia– un marcador del alzhéimer y otras demencias, tanto de su progresión como de la respuesta a las terapias. Y, por último, si servirían como una diana para encontrar nuevos tratamientos.
