Curiosidades del Profesor Francho de Fortanete

Profesor Francho de Fortanete

¿Y si la Eva mitocondrial fuese un Adán mitocondrial?


Los organismos eucariotas como nosotros tenemos en nuestras células la dotación genética repartida en dos tipos de compartimentos. La mayor parte está contenida en el núcleo, en forma de dos complementos cromosómicos, heredados uno del padre y el otro, de la madre. La otra está en cada uno de los orgánulos llamados mitocondrias, que son las factorías energéticas de la célula. Hasta hace poco, se creía que las mitocondrias procedían exclusivamente del óvulo materno, por lo que se utilizó el análisis del ADN mitocondrial y sus variantes para datar la llamada Eva mitocondrial, una mujer de la que procederíamos todos los humanos actuales. Del mismo modo, se utilizó el análisis del ADN del cromosoma Y, exclusivo de los machos, para datar la existencia del Adán del que procedemos todos.

Me apresuro a explicar que, aunque se les haya llamado Adán y Eva, nada tienen que ver con el mito del Génesis de una pareja única de la cual descenderíamos todos. En primer lugar, porque esa Eva y ese Adán vivieron en momentos muy alejados entre sí en el tiempo: luego no fueron una pareja. En segundo lugar, porque serían miembros de unas poblaciones y no individuos solos. En tercer lugar, porque aunque todos seamos descendientes de esta Eva y de este Adán, también somos descendientes de otros muchos individuos anteriores a ellos y coetáneos suyos.

Hay que explicar esto un poco. La idea para ello es comparar la herencia de las mitocondrias y la del cromosoma Y con la del primer apellido. Este se hereda solamente del padre y cuando los individuos que llevan un apellido no tienen hijos varones, el apellido se pierde. Si empezamos con una población de un número determinado de apellidos, es posible calcular que, si no se introducen nuevos apellidos, llegará un momento en que solo quede uno, haciendo uso de la frecuencia o probabilidad de que un individuo no tenga hijos varones. El método de datación se basa en la idea de que el cromosoma Y o el ADN mitocondrial se comportan como el primer apellido.

Pero no quería hablar de eso, sino de la herencia del ADN mitocondrial, que hasta ahora se suponía que se producía exclusivamente por vía materna, al contribuir solamente el óvulo a la dotación de mitocondrias del zigoto que dará lugar al embrión. Esto es lo esperable teniendo en cuenta que el citoplasma del zigoto es el del óvulo, ya que en el espermatozoide hay muy poco citoplasma y escasas mitocondrias, como un centenar. Se suponía que las mitocondrias del espermatozoide se perdían tras la fusión con el óvulo por el predominio abrumador (hay del orden de 100.000 mitocondrias en el óvulo) de las mitocondrias ovulares y por una suerte de competencia entre las mitocondrias espermáticas y las del óvulo, de modo que muy rápidamente solo quedarían las procedentes de la célula huevo.

Más tarde se ha visto que el proceso no debe de ser tan sencillo. Estudios con diversos organismos, como el alga Chlamydomonas reinhardtii o un pez llamado medaka han revelado que las mitocondrias paternas son rápidamente eliminadas de manera activa tras la fertilización.

En un individuo sano, todas las moléculas de ADNmt (ADN mitocondrial) son casi idénticas. Pero hay personas con enfermedades debidas a mutaciones en el ADNmt, las cuales tienen mitocondrias con ADN distintos entre sí, fenómeno llamado heteroplasmia. En cada una de sus células coexisten ADNmt diferentes. La severidad de la enfermedad depende de la cantidad relativa de moléculas de ADNmt mutantes. Por lo general, estos ADNmt proceden de la madre, en la cual se produjeron las mutaciones cuando aún era un embrión. Los óvulos en desarrollo en el embrión materno pasan por un cuello de botella para el ADNmt, reduciéndose este considerablemente y multiplicándose después para alcanzar las 100.000 moléculas. El azar determina la proporción entre los varios tipos de ADNmt. De acuerdo con esto, el óvulo maduro presentará diversas ratios moléculas normales/moléculas mutantes. Por ello, las manifestaciones de la enfermedad y su severidad diferirán entre los diferentes hijos.

Estudiando a individuos con enfermedades de origen mitocondrial, Shiyu Luo y colegas identificaron tres familias con heteroplasmia que no se podía explicar de esa manera, es decir, por herencia materna. Secuenciando el ADNmt del primer individuo, encontraron que su fenotipo no se podía explicar por mutaciones causantes de enfermedad, pese a que presentaba un alto grado de heteroplasmia. La misma pauta de variación del ADNmt fue hallada en su madre y en dos hermanas sanas. Y se amplió la investigación a la generación precedente. El resultado de las secuenciaciones parecía indicar que la heteroplasmia era producto de la contribución de los ADNmt del abuelo y de la abuela. El estudio de otras dos familias no emparentadas con esta indicaba también una contribución biparental a la dotación mitocondrial. También se había observado previamente algo similar en otro individuo no relacionado con esas familias.

Los autores de la investigación dicen que casos como estos no se habrían detectado antes porque se suele pasar por alto la heteroplasmia en el diagnóstico de enfermedades. Por lo que hechos así podrían ser más frecuentes de lo que se supone. En interés de la investigación y en el de la medicina, a partir del trabajo de Luo debería atenderse a la heteroplasmia y a su origen.

Si estos casos se produjesen con cierta frecuencia, también sería de esperar que se produjesen en los primeros tiempos, con lo que la datación de la llamada Eva mitocondrial tendría que revisarse y habría la posibilidad, más o menos remota, de que la Eva mitocondrial no fuese una Eva, sino un Adán mitocondrial.

Marzo de 2019