Biología Evolutiva (1). Las plaquetas y el origen de los mamíferos placentarios.

Biología & Genética

 

Los mamíferos tienen muchos rasgos únicos que no se encuentran en aves y reptiles, dos de los cuales son: 1) la placentación hemocorial, que solo se encuentra en mamíferos euterios y el tejido fetal penetra el endometrio hasta el punto de estar en contacto con la sangre materna estando presente en todos los primates y los roedores, y 2) las plaquetas. Estas últimas, por su parte, podríamos denominarlas como una exaptación, ya que pueden haber permitido la evolución de un rasgo novedoso, la placentación hemocorial, en lugar de adquirir una únicamente una nueva función en sí misma como es la detención hemorrágica. Es decir, no sólo permitieron detener el sangrado, sino que este tipo de mamíferos no presentan huesos epipúbicos lo cual permite una expansión del abdomen durante el embarazo, y no encontramos este tipo de placentación en marsupiales y monotremas. Esto es sorprendente, además, dada la gran cantidad de animales no mamíferos que han desarrollado viviparidad y placentación, como algunos invertebrados. Sorprendentemente, solo los mamíferos euterios han desarrollado placentación hemocorial invasiva a pesar de que muchos linajes han desarrollado diversas formas complejas para que las hembras posean placenta. Aunque la viviparidad para haber evolucionado en distintas y múltiples formas de vida, la evolución de la placentación hemocorial se limita a los animales con sistema de formación de plaquetas

Ésta se enfrentó al menos a dos obstáculos: la inflamación causada por la unión del embrión al revestimiento uterino y la hemorragia. En los marsupiales, la unión fetal al revestimiento uterino es seguida rápidamente por varios signos de inflamación, incluida la infiltración y el parto. Por el contrario, en los euterios, la implantación del feto es seguida por una fase antiinflamatoria que permitió la extensión del embarazo más allá de los límites de la duración del ciclo del estro. Los procesos inflamatorios, además, están involucrados tanto en mamíferos marsupiales como en euterios, aunque con resultados diferentes. En los marsupiales, la invasión parcial conduce a la expulsión (parto) y en los euterios, la reacción inflamatoria se atenúa y se prolonga el embarazo.

Tan pronto como la madre desarrolló una forma de suprimir y controlar la inflamación inducida por el feto, surgió otro problema: la hemostasia o detención hemorrágica. La hemostasia rápida del sangrado es esencial para la supervivencia de la madre y, como es de esperar, los neonatos de mamíferos dependen de la lactancia para sobrevivir por lo que la muerte materna también conduce a la muerte neonatal. En consecuencia, la evolución de la placentación invasiva es más probable que tenga éxito en un linaje que ya tiene un sistema altamente eficaz de hemostasia, como la formación de las plaquetas, antes del origen de la placentación profunda. El tercer problema surge en el parto, donde la interfaz fetal-materna se disocia, dejando, en muchas especies, una amplia lesión expuesta en el útero y, por tanto, a la hemorragia.

La progesterona, por su parte, es secretada después de la ovulación juega un papel crucial en la preparación para el embarazo. Además de sus efectos bien conocidos en el útero, la progesterona puede ser importante para suprimir la reacción inflamatoria que se esperaría en respuesta a la presencia de un cuerpo extraño, como un embrión. También se sugiere que la diferenciación vascular y celular del estroma endometrial ha evolucionado mediante la adaptación de la reacción inflamatoria, y cuando los niveles de progesterona caen al final del ciclo, se produce una ruptura del tejido y sangrado. El útero luego se reforma para el próximo ciclo ovulatorio. La coevolución del embrión y del tracto materno condujo así al contacto cercano de dos tejidos genéticamente diferentes y problemas como la reacción inflamatoria tuvieron que ser superados, y que se puede explicar a través de los transposones, antiguos elementos genéticos móviles que a veces se consideran parásitos genéticos.

A medida que los ancestros comunes entre los marsupiales y mamíferos placentarios fueron perdiendo la cáscara a favor del nacimiento que conocemos ahora, se activaron más de mil genes móviles, muchos de los cuales se encontraban fuertemente vinculados a la comunicación materno-fetal, además de suprimir parcial y localmente el sistema inmune de la madre para que no acabara con el feto, pues reconocería a éste como un elemento extraño y acabaría con él como si fuera otro parásito al ser genéticamente distinto, y el feto intentaría a su vez abastecerse de todo nutriente que puede ofrecer la madre, abriéndose paso a través de un útero cada vez más revestido y evolutivamente preparado por esta razón.

Además, la progesterona es responsable de otros parámetros importantes de la viviparidad, como el mantenimiento de la pasividad del miometrio y la prevención de la ovulación. Sin embargo, debe enfatizarse que el ovario secretaba progesterona mucho antes de la adopción de la viviparidad y parece jugar su papel en el control de la ovulación en animales no sobrevivientes. Posiblemente, con la transición a la viviparidad, comenzaron a secretar más progesterona que luego asumió las funciones especiales de la viviparidad, incluida la acción como un antiesteroide inflamatorio.

En definitiva y en resumen, ahora sabemos que las plaquetas, que evitan que los mamíferos se desangren sin parar, se desarrollaron por primera vez hace unos 300 millones de años en un animal ponedor de huevos similar al moderno ornitorrinco. Este evento fue un requisito previo para el origen del desarrollo placentario en los mamíferos, incluidos los seres humanos. Las células plaquetarias fueron críticas en la evolución de los mamíferos euterios, a los que pertenecen los primates, y que se distinguen por la tenencia de una placenta invasiva profunda, a lo que llamamos placentación hemocorial, por donde la sangre de la madre entra en contacto directo con el feto. Al coagular la sangre causada por cortes o lesiones, pudieron permitir este tipo de placentación, ayudando a la madre a prevenir la hemorragia en el nacimiento.

Durante el parto, la desconexión segura de la placenta es esencial para la supervivencia de la madre y el niño, por lo que sin las plaquetas no habríamos sobrevivido, y el paso evolutivo hacia los mamíferos euterios, incluidos los seres humanos, nunca habría ocurrido. La presencia única de plaquetas en los mamíferos explica por qué la placentación profundamente invasiva se limita a los mamíferos, aunque el nacimiento vivo se encuentre en muchos otros linajes de animales.

 

[Para más info clickea aquí, aquí, aquí & aquí]

 

Referencias:

Finn, C. A. (1998). Menstruation: A Nonadaptive Consequence of Uterine Evolution. The Quarterly Review of Biology, 73(2), 163–173.

Lynch, V. J., Nnamani, M. C., Kapusta, A., Brayer, K., Plaza, S. L., Mazur, E. C., … Wagner, G. P. (2015). Ancient Transposable Elements Transformed the Uterine Regulatory Landscape and Transcriptome during the Evolution of Mammalian Pregnancy. Cell Reports, 10(4), 551–561.

Martin, J. F., & Wagner, G. P. (2019). The origin of platelets enabled the evolution of eutherian placentation. Biology Letters, 15(7), 20190374.

Martin, R. D. (2007). The evolution of human reproduction: A primatological perspective. American Journal of Physical Anthropology, 134(S45), 59–84.

 

Canción recomendada para la lectura:

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s