Cómo y por qué los humanos (y otros mamíferos) perdieron la mayor parte de su cabello

Durante décadas, los científicos han intrigado y desconcertado por una pregunta muy intrigante: ¿por qué los seres humanos tienen mucho menos vello corporal que otros primates y la mayoría de los demás mamíferos terrestres en general? Investigadores en genética acaban de publicar un artículo en la revista eLife lo que arroja una luz significativa sobre esta antigua pregunta y, de hecho, sus hallazgos sin precedentes pueden haber resuelto este fascinante misterio.

Al realizar un estudio genético exhaustivo, el equipo de científicos estadounidenses descubrió que los seres humanos tienen todos los genes necesarios para producir una capa completa de cabello. Pero parece que durante cientos de miles de años de evolución, se han producido cambios que han impedido que estos genes en particular se expresen por completo. Los investigadores encontraron que la actividad en distintas regiones del genoma humano probablemente fue responsable de esta supresión, destacando la complejidad de cómo se realiza, o no, el potencial genético en el desarrollo real de los organismos biológicos.

Este descubrimiento revolucionario no provino de un estudio exclusivo del ADN humano. En cambio, investigadores de la Universidad de Pittsburgh y la Universidad de Utah se basaron en un análisis comparativo de material genético tomado de 62 mamíferos diferentes, algunos de los cuales producen grandes cantidades de pelo y otros No.

El topo desnudo es otro mamífero sin pelo. (Eric Isselee/Adobe Stock)

El topo desnudo es otro mamífero sin pelo. ( Eric Isselee /Acción de Adobe)

"Hemos adoptado el enfoque creativo de utilizar la diversidad biológica para aprender más sobre nuestra propia genética", explicó en un comunicado el genetista humano y coautor del estudio, el Dr. Nathan Clark. Comunicado de prensa de la Universidad de Utah la introducción de la eLife para estudiar. "Nos ayuda a identificar regiones de nuestro genoma que aportan algo importante para nosotros".

Índice
  1. Detener el crecimiento del cabello a nivel genético.
  2. Por qué la evolución promueve la calvicie (a veces)
  3. Las ramificaciones médicas del estudio genético en profundidad

Detener el crecimiento del cabello a nivel genético.

En total, los científicos involucrados en esta investigación estudiaron 19.149 genes ampliamente distribuidos entre las 62 especies, así como material genético encontrado en 343.598 regiones no codificantes o reguladoras (áreas de genomas animales que no contribuyen directamente a la expresión de genes, pero que sin embargo la fomentan o la inhiben de alguna manera). Este enfoque comparativo nunca se había intentado antes, lo que hace que los resultados que produjo sean únicos.

"Para encontrar la base genética de la cantidad reducida de cabello, utilizamos nuestro método basado en la tasa evolutiva, RERconverge, para identificar secuencias codificantes y no codificantes que evolucionan a tasas significativamente diferentes en los llamados mamíferos sin pelo en comparación con los mamíferos peludos. ", explicaron los científicos. en su eLife papel.

RERconverge es una técnica de análisis de datos que puede detectar vínculos entre la evolución de genes o grupos de genes y la evolución de rasgos biológicos reales que acompañan a estos cambios evolutivos. Il s'agit d'un outil mathématique puissant qui fournit aux chercheurs en génétique des informations sur la manière dont diverses caractéristiques, telles que la quantité de poils corporels et leurs schémas de croissance, sont liées à l'histoire génétique ou évolutive globale d' una especie.

Para descubrir la fuente de las diferencias entre varios mamíferos, los científicos buscaron genes en animales sin pelo que evolucionaran más rápido que genes similares en especies peludas. Con tal base de datos de información genética para estudiar, estas comparaciones revelaron la influencia de las regiones reguladoras que a veces podrían detener el crecimiento del cabello en seco.

El mamut lanudo contra el elefante, un mamífero similar y sin pelo. (Izquierda; Thomas Quine/CC BY 2.0, Derecha; Dominio público)

El mamut lanudo contra el elefante, un mamífero similar y sin pelo. (Izquierda; Thomas Quine/ CC POR 2.0 Derecha; Dominio publico )

Aunque los científicos pudieron identificar genes específicos relacionados con el crecimiento del cabello, descubrieron que estos genes podrían verse afectados significativamente por regiones reguladoras que no codifican directamente para la creación del cabello, pero ayudan a determinar cómo actúan y se comportan los genes del crecimiento del cabello. Estas regiones pueden garantizar que los genes responsables del crecimiento del cabello se estimulen o impidan que se expresen por completo, según sus propias características relacionadas con el ADN.

Muchos genes del crecimiento del cabello y las regiones reguladoras que los influyen se han identificado utilizando técnicas computacionales RERconverge. Además, los científicos también descubrieron otros genes o grupos de genes que parecían contribuir al crecimiento del cabello, pero de maneras que los investigadores no pudieron entender.

"Hay bastantes genes de los que no sabemos mucho", dijo la Dra. Amanda Kowalczyk, genetista de la Universidad de Pittsburgh y coautora del estudio. "Creemos que pueden desempeñar un papel en el crecimiento y mantenimiento del cabello".

Todo es parte de un complejo rompecabezas evolutivo y genético, que solo ahora está comenzando a revelar algunos de sus secretos ocultos durante mucho tiempo.

Por qué la evolución promueve la calvicie (a veces)

Durante su análisis, los investigadores descubrieron algo particularmente fascinante, a saber, que la historia evolutiva que vio a los humanos desarrollar regiones no codificantes que inhibían el crecimiento del cabello se repitió en otros animales.

Los antepasados ​​de los delfines y las ballenas, los rinocerontes desnudos y las ratas topo, y otros mamíferos sin pelo también desarrollaron gradualmente regiones reguladoras en sus genomas que bloquean los genes responsables del crecimiento del cabello. Estas otras especies tienen el potencial de hacer crecer cabello por todo el cuerpo, al igual que los humanos, pero en algún momento de su evolución dejaron de hacerlo, al igual que los humanos.

“A medida que los animales se ven sometidos a la presión evolutiva de mudar el cabello, los genes que codifican el cabello se vuelven menos importantes”, dijo el Dr. Clark. “Es por eso que están acelerando la tasa de cambio genético permitido por la selección natural. Ciertos cambios genéticos podrían ser responsables de la caída del cabello. Otros podrían ser daños colaterales después de que se detiene el crecimiento del cabello.

Los científicos evolutivos han especulado que menos pelo podría ayudar a las especies a mantenerse frescas en climas cálidos, o moverse más fácil y eficientemente a través del agua si viven en ambientes acuáticos. Para los mamíferos terrestres, menos pelo también hace que la absorción de vitamina D de la luz solar sea más eficiente (la vitamina D mantiene los huesos, músculos y dientes sanos) y también puede reducir la susceptibilidad a la infestación por parásitos patógenos.

A menudo se ha especulado que el éxito de apareamiento en los primeros humanos podría haberse visto afectado por la falta de vello, si es que una relativa falta de vello corporal se consideraba más atractiva para los miembros del sexo opuesto. De ser cierto, podría haber acelerado dramáticamente la evolución de la calvicie en los primeros humanos.

Por supuesto, tener cabello también podría tener beneficios evolutivos, incluso para los humanos, lo que puede explicar por qué todavía crece libremente en partes de la anatomía humana.

Las ramificaciones médicas del estudio genético en profundidad

Basado en el éxito de la metodología analítica que aplicaron, el Dr. Clark y sus cohortes planean usar el mismo enfoque para identificar regiones genéticas que pueden estar involucradas en la prevención del cáncer, alargando la vida y la resistencia o vulnerabilidad a otros problemas de salud graves.

"Es una forma de determinar los mecanismos genéticos generales que subyacen a los diferentes rasgos", explicó el Dr. Clark.

En cuanto a los mecanismos que determinan la caída del cabello, los científicos creen que el conocimiento que han acumulado podría tener aplicaciones prácticas. Esperan que sus hallazgos puedan eventualmente usarse para desarrollar métodos para reactivar los procesos de crecimiento del cabello en aquellos que sufren de calvicie u otros trastornos (como la alopecia) que detienen el crecimiento del cabello.

Imagen de portada: gato sin pelo y mano humana. Fuente: vitae /Adobe Stock

Por Nathan Falde

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