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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.

Hablando Genéticamente.

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Esta semana nos ocuparemos de uno de los descubrimientos de la genética, realizados hace dos décadas, que más me impresionó. Se trata de la identificación del primer gen involucrado en una de las capacidades humanas más importantes. No me refiero a la guerra, sino a lenguaje, esa cualidad humana tan fundamental para nuestra especie, que lo mismo puede ser usada para informar que para manipular, para manifestar amor o manifestar odio.

Permitidme que os relate el fascinante modo en que el primer gen relacionado con el del lenguaje fue descubierto, y que luego visite con vosotros brevemente que se ha aprendido también sobre él en las últimas dos décadas.

El artículo, publicado en septiembre de 2002, decía:

“La idea de que el lenguaje hablado es una habilidad que depende de los genes, recibió un gran apoyo en 2001, cuando se identificó un gen cuya mutación producía profundas dificultades para adquirir el lenguaje. Este gen se identificó en el seno de una familia británica, la familia K.E. La mitad de los miembros de la familia K.E. sufrían de enormes dificultades para la adquisición del lenguaje. La distribución familiar de este defecto indicaba que era el resultado de un gen defectuoso que se heredaba de forma dominante, es decir, que bastaba con recibir un gen defectuoso de sólo uno de los progenitores para que la descendencia sufriera de ese déficit.”

Os invito a leer el artículo completo Genéticamente hablando, hablando genéticamente.

Así terminaba en septiembre de 2002 el relato del asombroso descubrimiento del gen FOXP2, que, aunque no sea el gen del lenguaje, es sin duda un gen involucrado en nuestra capacidad tan humana de hablar para intentar comunicarnos, lo que incluso conseguimos de vez en cuando.

¿Qué se ha descubierto sobre este gen en los cuatro lustros transcurridos desde su identificación? Hace exactamente un año, se publicaba un artículo de revisión, es decir, un compendio, de lo más importante descubierto sobre FOXP2 hasta entonces. Por ejemplo, se ha analizado la estructura tridimensional de la proteína y se conocen a la perfección sus distintas regiones y cuáles de ellas están involucradas en la unión al ADN para iniciar la transcripción.

Se conoce también que FOXP2 pertenece a una familia de factores de transcripción que consta de cuatro miembros FOXP1 a FOXP4. FOXP3 parece ser propio del sistema inmunitario, pero los demás se encuentran en diversos tipos celulares del organismo. Los miembros de la familia pueden interaccionar entre ellos, formando parejas, tríos o grupos más numerosos y regular así la activación de diversos genes.

Por supuesto, en estos años se han generado ratones a los que se ha eliminado ambas copias del gen FOXP2, o solo una de ellas. Los ratones con ambas copias de FOXP2 eliminadas muestran graves problemas de movilidad, un desarrollo retardado y finalmente mueren sobre los 21 días de edad, es decir, al comenzar su destete, tal vez porque los problemas de movilidad y de retraso de su desarrollo no les permiten alimentarse correctamente. Sin embargo, los ratones a los que solo se ha eliminado una copia del gen no muestran obvias diferencias con los normales excepto por que muestran ciertas anomalías en las vocalizaciones que producen.

También se han generado ratones con la misma mutación en FOXP2 que la que sufre la familia K.E. Los ratones mostraron dificultades para aprender habilidades motoras y también mostraron anomalías en las vocalizaciones que producían. Todos estos estudios parecen indicar que la relación de FOXP2 con el lenguaje hablado está relacionada con la habilidad motora necesaria para producirlo.

Se han generado también ratones con la variante humana de FOXP2, es decir, con la mutación que tenemos los humanos, pero que no poseen ni ratones, ni chimpancés ni gorilas. Los ratones con FOXP2 humanizado muestran dendritas más largas y una mayor plasticidad neuronal para formarlas en determinadas regiones cerebrales, lo que está de acuerdo con el papel de este gen en un diferente desarrollo de los circuitos neuronales involucrados en la capacidad motora y en la coordinación temporal y secuencial de los movimientos que el lenguaje requiere.

Curiosamente, siendo FOXP2 un gen, también necesita de otros factores de transcripción para activar su funcionamiento. Igualmente necesita de ciertos genes para frenar su funcionamiento cuando es necesario. En estas dos últimas décadas, esos genes han sido también descubiertos. Igualmente, se han descubierto los genes que FOXP2 pone en marcha o, al contario, frena en su actividad. Se conoce así en gran medida la estructura de la compleja red de varios genes de la que FOXP2 forma parte.

Además de sus efectos sobre el lenguaje, algunos estudios sugieren que FOXP2 podría estar involucrado en el desarrollo de ciertas enfermedades mentales como la esquizofrenia, el déficit de atención y las conductas de riesgo. Sin embargo, si esto es cierto o no es aún una cuestión abierta, que no es la única, ya que quedan todavía muchas cosas por aclarar sobre el funcionamiento de este interesante gen. Entre ellas por qué las mutaciones en FOXP2 afectan mucho más al lenguaje que a otras funciones mentales y qué aspectos de la función de las neuronas son afectadas por FOXP2.

Como ves, FOXP2 es un gen que sigue dando mucho de qué hablar. Y es que algunos seres humanos siguen fascinados con intentar responder la pregunta: ¿qué nos hace humanos? FOXP2 parece sin duda formar parte de la respuesta. Aunque, en mi opinión, en los tiempos que corren, la pregunta que tal vez sea más urgente responder es: ¿qué nos hace inhumanos? Tal vez si llegamos a responder una de ellas podamos llegar a responder la otra.

Jorge Laborda (01/07/2022)

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