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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Bacalao al genoma

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A nadie se le escapa que hoy existe una creciente interacción entre la ciencia y el dinero. Si Newton estudió las leyes de la mecánica e inventó el cálculo sin la menor idea de patentar nada ni enriquecerse comercializando sus inventos, las cosas hoy han cambiado sustancialmente. Aunque se sigue haciendo ciencia por pasión, se hace cada vez más ciencia por conveniencia.

Afortunadamente, la ventaja de la ciencia es que, se realice por una motivación u otra, siempre nos permite aprender algo nuevo, lo cual, aunque no pueda necesariamente ser patentado, enriquece el acervo cultural y científico de lo que aún queda de la humanidad, en estos tiempos de mercaderes.

Esto ha vuelto a suceder con la reciente secuenciación del genoma del Bacalao (Gadus morhua), realizada por un nutrido grupo de investigadores noruegos, y publicada en la revista Nature. Este pez teleósteo, que habita las frías aguas del Atlántico Norte cercanas a Noruega, tiene un indudable interés económico y gastronómico, no solo para los noruegos, evidentemente. Es importante, por tanto, aprender lo posible sobre él para poder criarlo en piscifactorías, lo que aún no se ha conseguido. El interés comercial ha espoleado las investigaciones sobre esta especie, razón por la cual se conoce más de la biología del Bacalao que de la de otros peces menos apetitosos, y razón por la que se ha secuenciado su genoma.

Inmunidad y genes

La secuenciación y análisis de este genoma ha revelado algunos aspectos muy interesantes, no sobre su modo de reproducción o alimentación, sino sorprendentemente sobre la evolución del sistema inmune, el encargado de defendernos contra los constates ataques de microorganismos, incluidos las bacterias y los virus. El sistema inmune de los animales vertebrados está perfectamente organizado como un complejo ejército en el que cada actor realiza una función específica. El ejército consta, en primer lugar, de una fuerza de intervención rápida, que ataca al intruso con rapidez y le impide establecerse en el organismo e invadirlo. Esta fuerza de intervención rápida es innata, es decir, nacemos equipados con ella y con los genes que la posibilitan, genes que han almacenado y utilizan el conocimiento adquirido por las especies a lo largo de millones de años de luchas contra los microorganismos. Estos genes permiten al sistema inmune distinguir entre los microorganismos y las células propias y atacar a los primeros con determinación y, la mayoría de las veces, con éxito.

Si la fuerza de intervención rápida fracasa en su intento de detener la invasión, da la alarma para que otras fuerzas inmunes más sofisticadas y poderosas se pongan en acción. Estas fuerzas inmunes, que están formadas por linfocitos especializados, son costosas, y se generan y activan en el momento de la infección de manera adaptada a la lucha contra ella. Al igual que un ejército de un país posee fuerzas de tierra, de mar y de aire, que se ponen en acción dependiendo de la naturaleza de la amenaza, el sistema inmune también pone a sus fuerzas en acción de manera adaptada a las amenazas con las que se enfrenta. En particular, existen dos tipos de amenazas que debe ser combatidas de manera diferente: las bacterias y los virus.

Las bacterias son combatidas por linfocitos que, en general, producen moléculas de anticuerpos especializados contra ellas y contra las toxinas que producen. Los virus, en cambio, son combatidos por linfocitos especializados en detectar las células infectadas y eliminarlas antes de que el virus pueda reproducirse en su interior e infectar a más células.

Genes perdidos

¿Qué ha revelado el genoma del Bacalao sobre su sistema inmune? La sorpresa mayúscula ha sido comprobar que el Bacalao, a lo largo de su evolución, ha perdido los genes que posibilitan la actividad de la fuerza de intervención especializada en la lucha contra las bacterias. El Bacalao, a diferencia de otros peces de especies relacionadas, carece del conjunto de dichos genes.

¿Cómo sobrevive entonces frente al ataque de las bacterias? El análisis de su genoma ha revelado igualmente que el Bacalao posee una mayor diversidad de genes que participan en la fuerza de intervención inmediata, su inmunidad innata. Al parecer, en las frías aguas del Atlántico Norte, en las que las bacterias no crecen con tanta rapidez, esta fuerza de intervención mejorada es capaz de mantenerlas a raya. Por otra parte, el análisis del genoma también indica que la segunda fuerza especializada, la dedicada a eliminar a los virus, ha evolucionado igualmente para luchar contra algunas infecciones bacterianas.

Esta historia nos enseña dos cosas. La primera es algo que los investigadores deseaban conocer: cómo funciona el sistema inmune del Bacalao para poder diseñar mejores vacunas específicas contra las enfermedades que podrían afectarlo en piscifactorías. La segunda es que la evolución no perdona a los genes que, en un momento dado, se revelan innecesarios. Cuesta mucha energía mantener un conjunto de genes que no producen un beneficio mensurable, y que por su acción generan, además, una serie de células inútiles, o ineficaces, que es necesario dar de comer y cuidar sin que el organismo en su conjunto se beneficie de ello. Entre estos genes se encuentran incluso los del sistema inmune, un sistema tan vital como los pulmones, el corazón, o el cerebro. Son lecciones importantes que, cuando menos, nos permitirán quizá disfrutar de excelentes y económicos platos cocinados con este suculento pescado cuando sea criado en cautividad.

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