El biólogo Juan Carlos Izpisúa Belmonte, del Instituto californiano Salk y fichado recientemente por el Ministerio de Sanidad para coordinar la investigación con células madre embrionarias en España, ha descubierto un mecanismo molecular implicado en la aparición de la asimetría de los órganos internos durante el desarrollo temprano del embrión.
Aunque el lado izquierdo y el derecho del cuerpo de los vertebrados son idénticos en su apariencia externa, la estructura y localización de los órganos internos se caracteriza por una asimetría lateral. Por ejemplo, en las personas y los demás mamíferos, el corazón está posicionado a la izquierda, mientras que el hígado está en la parte derecha. Los embriones muestran una simetría bilateral completa, aunque se rompe en una fase precoz de su desarrollo para que los distintos órganos comiencen a formarse a izquierda y derecha de un eje corporal central. Desde hace años, el equipo dirigido por Izpisúa Belmonte ha desvelado genes y señales celulares que determinan la aparición de esa asimetría de los órganos. Cuando ese mecanismo biológico falla se originan diversas malformaciones congénitas, algunas de ellas tan graves que producen la muerte del feto.
En un estudio publicado hoy en la revista científica «Nature», este investigador arroja nueva luz sobre este proceso de la biología del desarrollo con experimentos en embriones de pollo y trabajos matemáticos en laboratorio. Los resultados de este trabajo, realizado en colaboración con la Universidad de Lisboa, implican al calcio como uno de los detonantes moleculares de este proceso clave para el correcto desarrollo corporal. En concreto, el estudio demuestra que una acumulación transitoria de iones de calcio en el exterior de las células produce la activación de un gen llamado «Notch» en la parte izquierda del embrión durante una etapa precoz del desarrollo. Este proceso inicia una cascada de señales bioquímicas que activan, a su vez, otro gen llamado «Nodal», directamente implicado en la asimetría de los órganos.
En trabajos precedentes, Izpisúa Belmonte demostró que la vitamina A actúa sobre genes que sitúan correctamente el corazón en la parte izquierda. Tanto su exceso como su defecto provoca graves malformaciones. En el primer caso, el corazón puede quedar situado a la derecha, mientras que, en ausencia total de vitamina A, este órgano se forma aleatoriamente en ambos lados de los embriones.
