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Este estudio recibió apoyo del proyecto CELLS INTO ORGANS («De células a órganos: genómica funcional del desarrollo y la enfermedad de sistemas de órganos mesodérmicos»), que concluyó este año y recibió 7,2 millones de euros procedentes del área temática «Ciencias de la vida, genómica y biotecnología aplicadas a la salud» del Sexto Programa Marco (6PM).
Los genes Hox están presentes en todas las criaturas del reino animal. Estos genes reguladores desempeñan una función importante durante la fase de desarrollo y aseguran que, por ejemplo, las extremidades crezcan en el sitio que les corresponde.
En este estudio, científicos de Francia, Países Bajos, Portugal y Reino Unido investigaron la función de los genes Hox en el desarrollo de la columna vertebral. Las vértebras crecen a partir de unas células precursoras denominadas somitas que se generan en el embrión. Durante el desarrollo, la columna vertebral crece vértebra tras vértebra, empezando por la cabeza y terminando en el coxis. Se sabe que los genes Hox contribuyen a asegurar que cada vértebra crezca en el lugar adecuado, es decir, que las cervicales lo hagan en la zona del cuello, las de la zona del pecho queden conectadas a las costillas, que a continuación se generen las lumbares y así hasta el coxis.
La cantidad de vértebras es importante y su número varía de un animal a otro. Las serpientes son las que más huesos de este tipo poseen, mientras que animales más pequeños como los ratones tienen menos. El número de vértebras que se forman está relacionado con el crecimiento del embrión en su zona posterior. Cuanto más crece, más somitas produce y, en consecuencia, mayor cantidad de vértebras acaba por poseer.
Se sabe que un grupo de genes reguladores denominado Cdx es el encargado de establecer cuántas vértebras se formarán. Cuando los genes Cdx se desactivan, también lo hacen algunos genes Hox, pero hasta ahora se pensaba que esto era parte del mecanismo de los Hox que controla el tipo de vértebra formada.
Normalmente, la desactivación de los genes Cdx provoca que se detenga el desarrollo de la columna vertebral del embrión en el punto del coxis. Sin embargo, esta investigación reciente muestra que los genes Hox son capaces de asumir el control, continuar el desarrollo y asegurar que se genere la cantidad adecuada de somitas (y por tanto de vértebras).
«Hemos demostrado que la activación de los genes Hox también forma parte del mecanismo mediante el cual los genes Cdx fomentan el desarrollo embrionario en su extremo posterior», explicó Moises Mallo del Instituto Gulbenkian de Ciência (Portugal). «Al activar los genes Hox adecuados en ratones mutantes sin genes Cdx, los embriones se recuperaron y nacieron con una columna vertebral prácticamente normal, por lo que se demuestra que los genes Hox eran capaces de compensar la carencia de genes Cdx. Esta función de los genes Hox se desconocía hasta ahora».
Cabe reseñar que, además de promover el crecimiento vertebral durante una fase temprana del desarrollo, los genes Hox también son esenciales para que no se forme un número excesivo de vértebras en una fase posterior del desarrollo embrionario. Si se activaran demasiado pronto, se interrumpiría el crecimiento de nuevos segmentos de columna vertebral, provocando que ésta fuera más corta de lo normal.
«Este artículo amplía los conocimientos que se poseen sobre la función de los genes Hox, uno de los tipos de genes involucrados en el desarrollo embrionario que más estudios ha suscitado. Ahora sabemos que no controlan únicamente el tipo de vértebras producidas, sino también la cantidad de las mismas», añadió el Dr. Mallo. «Aunque estas observaciones se realizaron en la zona posterior del embrión, es muy probable que haya mecanismos similares que determinen la cantidad de segmentos vertebrales en la zona más cercana a la cabeza.»
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