Dos pequeños cambios genéticos han favorecido que tengamos más cuidado de los hijos

Uno de los temas más controvertidos en etología, que es la rama de la biología que estudia el comportamiento de los animales y los mecanismos que lo determinan, es entender cómo evoluciona el comportamiento social desde una perspectiva genética. Se conocen muchos ejemplos de especies evolutivamente emparentadas y, por tanto, genéticamente muy similares que, sin embargo, muestran comportamientos sociales muy diferentes, a veces incluso opuestos. Es el caso de dos roedores propios del sudeste de Estados Unidos, el ratón de playa y el ratón de manos pequeñas: a escala genética, sus diferencias se estiman en un 2 o 3% del genoma; sin embargo, se ha visto que en determinadas ocasiones pueden cruzarse, lo que demuestra su gran proximidad evolutiva. Sin embargo, el ratón de playa, que pertenece a la especie Peromyscus polionotus, es monógamo y ambos sexos tienen mucho cuidado de sus descendientes. En cambio, el ratón de manos pequeñas, que pertenece a la especie Peromyscus maniculatus, es promiscuo. Los machos no se implican en la crianza de los descendientes y las hembras tienen mucho menos cuidado que las de los ratones de playa.

El biólogo especializado en ecología evolutiva Andres Bendesky y sus colaboradores, de diversas universidades y centros de investigación estadounidenses y canadienses, han estudiado a nivel celular y molecular cuál es el origen de estas diferencias de comportamiento. Según han publicado en Nature, han descubierto que se deben a un cambio genético concreto que ha generado un nuevo tipo de células en las glándulas adrenales del ratón de playa. Dicho de otra forma, han demostrado que un cambio genético simple puede producir diferencias aparentemente muy importantes en cuanto al comportamiento social.

Para averiguarlo, utilizaron una técnica muy precisa que permite secuenciar el ADN y analizar qué genes se están expresando en células individuales. Se fijaron en las glándulas adrenales de estas dos especies de ratón, puesto que presentan ciertas diferencias morfológicas. Las glándulas adrenales, también conocidas como suprarrenales, están situadas sobre cada riñón. Tienen diversas funciones, entre las que destaca la producción de hormonas que regulan varios procesos fisiológicos.

Observaron que en las glándulas adrenales del ratón de playa existe un tipo celular nuevo, que no se encuentra en el ratón de manos pequeñas. Al examinar qué diferencias genéticas presentan, vieron que estas células están especializadas en la producción de una enzima llamada AKR1C18 que modifica la progesterona, una hormona que, aunque más abundante en las hembras, tiene funciones importantes en ambos sexos. Destaca su función durante el ciclo menstrual, embarazo y desarrollo de las glándulas mamarias, y en la gestión del equilibrio hormonal global. En los machos contribuye al equilibrio entre estrógenos y testosterona.

En cuanto a comportamiento, los estrógenos se asocian a la regulación del estado de ánimo e influyen positivamente en la función cognitiva y en las interacciones sociales, aumentando la empatía y las habilidades comunicativas. La testosterona, a su vez, que es un andrógeno, puede aumentar los comportamientos competitivos, asertivos y dominantes. También influye en el comportamiento sexual y se relaciona con estados de ánimo positivos, con sensaciones de confianza y bienestar. Sin embargo, la relación entre estas y otras hormonas es compleja y depende también de otros factores. Tanto los machos como las hembras tienen estrógenos y andrógenos, pero en distinto equilibrio.

En el caso concreto de estos ratones, la enzima AKR1C18 que produce este nuevo tipo celular modifica la progesterona y la convierte en 20-hidroxiprogesterona, una hormona derivada que modifica el equilibrio entre los estrógenos y la testosterona. Al parecer, este nuevo equilibrio hormonal es suficiente por sí mismo para cambiar el comportamiento promiscuo y de poco cuidado de los descendientes del ratón de manos pequeñas por el monógamo y muy atento con las crías del ratón de playa.

Por último, estos investigadores todavía fueron un paso más allá, para ver cuál era el origen genético del cambio de expresión de la enzima AKR1C18 propio de este nuevo tipo celular de las glándulas adrenales. Utilizando de nuevo técnicas que permiten analizar la expresión génica de células individuales y compararlas entre sí, vieron que el origen de todo ello son dos pequeños cambios en sendas proteínas de actuación nuclear, llamadas GADD45A y tenascina N, las que contribuyen a regular la producción de la enzima AKR1C18. Dicho de otro modo, dos cambios genéticos sencillos parecen haber sido suficientes para generar un nuevo tipo celular en las glándulas adrenales con importantes implicaciones evolutivas en lo que se refiere al comportamiento social de estas especies de ratón.