El diagnóstico prenatal, una cuestión de huevos… reptilianos

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Las técnicas de diagnóstico prenatal son, desde hace años, bastante conocidas. Consisten en un conjunto de pruebas encaminadas a detectar las anomalías morfológicas, cromosómicas y genéticas que puede presentar un ser humano antes de su nacimiento, esto es, durante sus etapas de desarrollo embrionario y/o fetal.

Algunas embarazadas se someten a este tipo de estudios porque antecedentes familiares, exposición accidental a agentes mutagénicos, avanzada edad biológica o una combinación de varios de estos factores de riesgo convierten a sus embarazos en potencialmente susceptibles de presentar anomalías. Técnicas muy sofisticadas, como la amniocentesis, el estudio de células trofoblásticas o el análisis de las vellosidades coriónicas son temas de conversación casi habituales en las salas de espera de las consultas ginecológicas.

Sin embargo, posiblemente ni las embarazadas, ni sus familias, ni tan siquiera la mayoría de sus ginecólogos, analistas clínicos, genetistas y demás especialistas implicados en la práctica de estas técnicas biomédicas tengan la más remota idea de que todo esto es posible gracias a los reptiles.

Todo empezó cuando los vertebrados salimos del agua

La conquista del medio terrestre por parte de los vertebrados implicó luchar en dos frentes fundamentales:

Por un lado, tuvieron que cambiar la forma de desplazarse. Las patas marchadoras sustituyeron a las aletas nadadoras.

Por otro lado, libraron una batalla contra la deshidratación. Pero esto fue mucho más complejo. Las branquias no servían para respirar en el aire porque se secaban (y el intercambio gaseoso requiere de superficies húmedas para que los gases difundan a su través). Hasta que no aparecieron estructuras respiratorias internas y revestidas de mucus (pulmones), no fue posible una respiración eficiente en el medio aéreo. Por otra parte, la piel se queratinizó. De esta forma, a base de engrosarla superponiendo capas celulares impermeabilizadas, los reptiles (y, con ellos, sus descendientes aves y mamíferos) consiguieron lo que no pudieron los anfibios: vivir lejos de ambientes húmedos sin quedarse momificados en el intento.

Está claro que no se conquista un territorio con la incursión puntual de algunas avanzadillas: hay que asentarse en el terreno conquistado. Eso significa que los juveniles y adultos de los revolucionarios tetrápodos que consiguieron sobrevivir en la aridez que suponía el medio terrestre, aún tenían que conseguir reproducirse y que sobrevivieran las siguientes generaciones. Dicho de otra forma, no bastaba con que no se quedaran secos como mojamas adultos y juveniles: también tenían que sobrevivir los embriones.

La revolución se libró dentro del huevo

Recordemos brevemente por qué necesitamos agua. El agua es el medio imprescindible para que las rutas bioquímicas que definen y mantienen la vida tengan lugar en el interior de las células. También es el medio en el que van disueltos y se trasportan los “suministros” vitales: nutrientes, oligoelementos y oxígeno. Pero, además, el agua es el vehículo imprescindible para retirar los desechos (CO₂ y catabolitos), permitiendo su eliminación y liberándonos de la muerte por intoxicación.

Los anfibios, si bien consiguieron realizar la mayoría de sus funciones vitales en la tierra, siguieron completamente ligados al medio acuático en lo que a la reproducción se refiere. De hecho, tanto sus embriones como la mayoría de sus estadios larvarios y juveniles se desarrollan en el agua. Hasta la llegada de los reptiles, a finales del Paleozoico, no fue posible desligar la reproducción de ríos y charcas.

¿Cómo solucionaron el problema del agua? De una manera fascinante: echándole huevos. Pero no cualquier tipo de huevo. Lo suyo fue una cuestión de huevos…amniotas.

Arriba: Embrión de reptil con las cuatro membranas extraembrionarias: el saco vitelino (heredada de los anfibios) y las tres nuevas (amnios, corion y alantoides)
Abajo: Embrión de mamífero. El amnios permanece como bolsa de las aguas, aunque su extremo proximal se reorganiza con el saco vitelino y el alantoides para formar las dos arterias y la vena del futuro cordón umbilical. El corion emite vellosidades que interdigitan con las del endometrio uterino para formar la placenta. Tomado de HIckman, Roberts & Larson.

El prodigio del huevo amniota

Hasta este momento de la evolución de los vertebrados, los embriones desarrollaban una única membrana extraembrionaria: el saco vitelino (la yema del huevo). Conectada con la parte media del intestino embrionario, era ni más ni menos que su “despensa”.

Con esta reserva energética se aseguraban los nutrientes necesarios para el desarrollo del embrión. Hidratación y retirada de desechos eran funciones que el agua circundante realizaba por simple difusión pasiva a través de la superficie blanda del gelatinoso y permeable huevo. Su inmersión en el agua era, pues, imprescindible para la viabilidad del desarrollo embrionario.

Los huevos de los reptiles fueron completamente revolucionarios. Por un lado, desarrollaron una cubierta dura (la cáscara). Por otro, y aunque mantuvieron el saco vitelino, aportaron tres nuevas membranas extraembrionarias absolutamente maravillosas: el amnios, el corion y el alantoides.

La reserva de agua del huevo y la amniocentesis

El amnios es el aljibe del huevo, la reserva de agua del embrión reptiliano que le permite desarrollarse en cualquier terreno, por árido que éste sea. Es la cantimplora que garantiza la supervivencia en el desierto. Nos sonará más familiar si utilizamos su nombre “mamífero”: la bolsa de aguas. Sí, esa que se rompe momentos antes del parto y que anuncia a la embarazada que su criatura está a punto de nacer.

Aunque ya no hace falta un reservorio hídrico en los mamíferos porque mamá “riega” a través del cordón umbilical, esta herencia reptiliana permanece cumpliendo una magnífica segunda función, la protectora. De hecho, el amnios es el airbag del embrión, una “cama de agua” que permite el movimiento del feto en el interior del útero materno de una forma amortiguada y segura a la vez que lo protege de adherencias.

Las células que se desprenden y que flotan en el líquido anmiótico son las que se aspiran durante la amniocentesis. Su análisis nos informará sobre características genéticas y moleculares del nuevo ser.

El cubo de basura y los “pulmones” del huevo

El alantoides es el cubo de basura. En algún sitio hay que acumular los tóxicos restos nitrogenados resultantes del catabolismo proteico (ya no hay corriente de agua alrededor que “lave la porquería”). Se hace, de una forma segura y en forma de ácido úrico, en el interior de este saquito conectado con la parte posterior del intestino embrionario y que actúa como vejiga urinaria primordial.

En cuanto al corion, rodea todo el conjunto. Hay una porción que se sitúa justo debajo de la cáscara del huevo. Ahí, y junto con el alantoides, forma la membrana corionalantoidea, la encargada de captar el oxígeno que difunde a través de la cáscara.

Dicho de otra forma, es la primera estructura respiratoria de la que dispone el embrión de reptil. Y, de nuevo, la evolución nos sorprende reciclando estructuras (aquí no se tira ni se desaprovecha nada). En los mamíferos, el corion se reinventa y hace cosas tan increíbles como emitir vellosidades que interdigitan con las que, a su vez, forma el endometrio del útero materno.

Se forma así el único órgano del reino animal formado por dos individuos genéticamente diferentes. Ese órgano mixto es la placenta, gracias a la cual la madre nutre y oxigena al feto. Cuando le analicen las vellosidades coriónicas en su embarazo (o en el de alguna de sus conocidas), recuerde que ello es posible gracias al invento de los embriones de reptil.

El origen del cordon umbilical

Si además de hacerle alguna de estas pruebas, usted guarda el cordón umbilical de su criatura para un futuro uso de las células madre que atesora, ha de saber que las dos arterias y la vena que lo componen, y que se incluyen en la valiosísima gelatina de Wharton, no son más que la reconversión del extremo proximal del amnios y de los restos del alantoides y el saco vitelino.

Una vez asombrados convenientemente con el reciclado biológico de los procesos evolutivos, recuerden que la posibilidad de detectar precozmente espina bífida, labio leporino, enfermedad de Tay-Sachs, anemia de células falciformes, talasemia o fibrosis quística (entre muchas otras patologías) es posible, en última instancia, gracias a nuestros tatatatatatatarabuelos reptilianos.

The Conversation

A. Victoria de Andrés Fernández no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

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