La inteligencia y la memoria

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Por Jesús Sainz

   La enfermedad de Alzheimer parece haber surgido en conjunto con la inteligencia humana como consecuencia de la presión evolutiva, según ha encontrado un grupo de investigadores recientemente . El estudio encuentra evidencias de que hace entre unos 50.000 y 200.000 años, la selección natural provocó cambios en unos genes implicados en el desarrollo del cerebro.

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Por Jesús Sáinz Maza
Científico

    Estos cambios parecen haber contribuido a aumentar la conectividad de las neuronas, lo que habría hecho al ser humano moderno más inteligente al evolucionar de sus antepasados ​​los homínidos. Pero este cambio que proporciona una mayor capacidad intelectual no salió gratis: los mismos genes que propician una mayor capacidad intelectual parecen estar implicados en la enfermedad de Alzheimer  (http://biorxiv.org/content/early/2015/05/26/018929)

    ¿Cómo se llegó a estas conclusiones? Se analizaron los datos del genoma de 90 personas con ancestros africanos, asiáticos o europeos, y se encontraron algunas regiones variables en el DNA debido a cambios poblacionales y a la selección natural. Mediante análisis bastante sofisticados, los investigadores llegaron a identificar ciertas regiones del genoma que habían sido seleccionadas en la evolución debido a que proporcionaban ventajas para la supervivencia. Lo novedoso del análisis fue que los investigadores fueron capaces de identificar cambios evolutivos ocurridos hace unos 500.000 años, revelando las fuerzas evolutivas que dieron forma a los albores de lo que sería el ser humano moderno, el cual se cree que aparece hace alrededor de 200.000 años. Hasta este estudio, los métodos utilizados anteriormente solo eran capaces de analizar cambios genómicos evolutivos ocurridos como máximo hace unos 30.000 años. Esta diferencia tan notable en perspectiva histórica, ha permitido a los investigadores especular sobre cómo se formó uno de los rasgos tan esenciales para el ser humano como es la inteligencia.

    Los genes que dicho estudio ha definido como seleccionados evolutivamente propiciando una mayor capacidad intelectual afectan a funciones del cerebro, pero además han sido asociados con diversas enfermedades que afectan al conocimiento y la memoria, como el autismo y el Alzheimer. Algunos de estos genes afectan a la conducta emocional y social a través de las vía metabólicas de la serotonina. Otros genes, se sabe que tienen gran actividad en los tejidos cerebrales (córtex y lóbulos temporal y central) y tienen como función el proteger al cerebro del estrés ambiental. También se encontraron genes directamente relacionados con los procesos de desarrollo de las neuronas y con la memoria y el aprendizaje. Se encontraron genes relacionado con la patogénesis del Alzheimer mediante la formación de los depósitos sólidos en las neuronas característicos de la enfermedad. Lo más interesante fue ver que todos estos genes de forma directa o indirecta están relacionados con procesos involucrados en la patogénesis del Alzheimer.

     Los datos de investigaciones previas apuntan a que la vulnerabilidad al Alzheimer está relacionada con una alta conectividad de las células cerebrales y con un aumento de las actividades sinápticas y metabólicas de dichas células. La evolución parece haber generado unas variantes genómicas que proveen mayor actividad en las funciones mencionadas anteriormente y de esta forma facilitan el desarrollo de una inteligencia mayor en el ser humano moderno. Pero, esta ganancia de función tiene el precio de una mayor inestabilidad que resulta en un mayor riesgo de degeneración neuronal y en secuelas mórbidas como el Alzheimer.

    Se especula entre los investigadores en genómica de poblaciones, que los trastornos que afectan a la memoria provocados por estos genes se deben a las dificultades que tiene un cerebro envejecido para satisfacer las altas necesidades metabólicas que requiere un mayor grado de inteligencia y, por tanto, una mayor actividad cerebral. El ser humano es la única especie, que sepamos, que padece la enfermedad de Alzheimer. Dicha enfermedad está ausente incluso en las especies de primates más cercanas al ser humano, como pueden ser los chimpancés. Estas observaciones sugerirían que el coste de utilizar el cerebro con más intensidad es la pérdida paulatina de la memoria.

     Es interesante observar que el estudio se hizo en una población de individuos con ancestros africanos y de otros continentes. Dado que sabemos que los asiáticos y los europeos descienden de un pequeño número de personas que salieron de África hace alrededor de unos 60.000 años, estos individuos no serían los ideales para el análisis de una selección genética iniciada hace más de 500.000 años. Debido al relativamente pequeño número de ancestros de las poblaciones no africanas, este cuello de botella ha eliminado muchas de las marcas genómicas que dejaron los procesos evolutivos anteriores a los 60.000 años, es decir los años en los que el ser humano evoluciona para convertirse en lo que es hoy.  Es decir, que si tenemos interés en entender cómo llegamos a ser lo que somos, la respuesta estaría, con más lógica, en el genoma del los pueblos africanos.

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RECUPERENDO MATERIALES
Por Jesús Saínz Maza

Once mil genomas

(Publicado en febrero de 2008)

     Hace unas semanas, un Consorcio Internacional de investigadores científicos ha anunciado un proyecto para secuenciar el genoma de mil individuos. El proyecto, que costará entre 30 y 50 millones de dólares, está financiado por el Instituto Wellcome Trust Sanger de Inglaterra, el Instituto Beijing de Genómica de China y los Institutos Nacionales de Salud de los EE.UU. El proyecto durará tres años y secuenciará 186 genomas completos y el resto parcialmente. Los individuos, que serán anónimos para proteger su privacidad, tienen diversos orígenes étnicos: Yorubas de Nigeria; Japoneses de Tokio; Chinos de Beijing; Chinos residentes en EE.UU.; Residentes de Utah con ancestros europeos; Keniatas; Masais; Italianos de la Toscana; Indios gujarati; Habitantes de Los Ángeles con ancestros mejicanos, y residentes de EE.UU. con ancestros africanos. China, además, tiene un proyecto paralelo para secuenciar el genoma completo de cien personas. Craig Venter, que recientemente fue noticia por haber creado el primer genoma sintético, tiene planes mucho más ambiciosos. Ha anunciado que su Instituto secuenciará 10.000 genomas completos en una década. Al menos diez de ellos se completarán este año, se harán públicos y se proporcionarán datos clínicos para ayudar en la investigación biomédica. Además, la secuencia será tan detallada que permitirá distinguir la de cada uno de los pares de cromosomas que cada individuo posee.

    Hace dieciocho años, cuando muchos científicos empezamos a trabajar en el Proyecto Genoma Humano con la finalidad de secuenciar un solo genoma, era difícil imaginar proyectos de esta magnitud y menos en un plazo relativamente tan breve. Si se llevan a cabo, van a ser el verdadero proyecto genoma humano. ¿Porqué? Podremos saber cuál es el genoma común a la mayoría de los individuos y cuál es el que nos diferencia. Aunque la mayor parte del genoma es común, en la parte que varía es donde se halla la clave para entender las diferencias entre individuos. Por ejemplo, en la susceptibilidad a enfermedades, en la respuesta a los fármacos y en la reacción a los factores ambientales. Esta información, junto a la información clínica, es de enorme utilidad para investigar y descifrar la base molecular de las enfermedades humanas. E incluso más allá, para investigar gran parte de aquello que nos caracteriza como individuos. Creo que estos proyectos tendrán éxito y que los datos que proporcionarán van a revolucionar la práctica médica y van a afectar enormemente a muchos otros ámbitos de nuestra sociedad.

    Quizás sea soñar, pero espero que algún día en España y particularmente en Aragón, el interés de los ciudadanos y, especialmente, el de los responsables del Gobierno, se centre más en la investigación científica. Que se apoyen proyectos científicos como estos, a la escala de la que seamos capaces, que nos permitan imaginar y sentar las bases de un futuro mejor. Hoy por hoy parece ser que lo que interesa es el ladrillo (ya en decadencia), la especulación, los casinos y el dinero fácil (para unos pocos).