Para Mí Son Enigmas

Un debate es una lucha que fortalece a todos los que participan.

EL COMPLEJO PRINCIPAL DE HISTOCOMPATIBILIDAD.

Alguien me dijo hace tiempo que escribiera sobre las proteínas en el cuerpo humano. Pues quiero hablaros sobre un grupo de proteínas muy importantes, que forman el llamado Complejo Principal de Histocompatibilidad (voy a llamarlo CPH a partir de ahora para acortar). Es más fácil de comprender de lo que parece: su función es marcar nuestras células para que nuestro sistema inmune o defensivo pueda identificar qué es parte de nuestro cuerpo y qué no lo es. El CPH recibe ese nombre porque es debido a esas proteínas que puede haber rechazo en transplantes de órganos o tejidos (“histos” viene de tejido en griego, y “complejo” porque es un grupo de proteínas no una sola).

También quiero afrontar un desafío: quiero plantear una hipótesis de la evolución de estas proteínas, que a decir verdad existen en todos los animales vertebrados, pero no en los invertebrados. Una hipótesis que será distinta a la que actualmente se mantiene ya que no estará basada en la selección natural.

Voy a intentar explicaros lo esencial sobre estas moléculas para que podáis entender de qué hablamos. El CPH no es una única molécula: de todas las proteínas que produce nuestro cuerpo, son las más variables. Me explico: si cojo otra proteína (por ejemplo la hemoglobina de la sangre) voy a encontrar una proteína que siempre va a ser básicamente igual: misma forma, misma secuencia de aminoácidos, etc. En cambio, con el CPH pasa al revés: cada persona o animal vertebrado puede producir muchas formas diferentes. A esta propiedad se le llama polimorfismo (muchas formas distintas) y esto no solo es necesario para la función que cumple, sino muy interesante a nivel evolutivo.

[IMG]https://i0.wp.com/i39.tinypic.com/993ndx.jpg[/IMG]

Aquí arriba está muy simplificada y en dos dimensiones lo que sería una molécula de CPH unida a la membrana de una célula. Hay dos tipos de CPH: todas las células de nuestro cuerpo excepto los glóbulos rojos expresan el CPH de tipo 1. El CPH de tipo 2 sólamente lo expresan algunas células: los macrófagos, las células dendríticas y los linfocitos B. Una célula cualquiera puede tener en su superficie hasta 100.000 proteínas del CPH. ¿Por qué las células expresan estas proteínas y por qué hay dos tipos diferentes?

Nuestras defensas no son iguales que las de los invertebrados (por ejemplo las de un cangrejo) aunque los invertebrados también tienen sistemas de defensa avanzados. Lo que nos diferencia realmente a los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, mamíferos y aves) es que tenemos un mecanismo para identificar lo propio y lo ajeno del cuerpo diferente del de los invertebrados. Dentro del cuerpo de un mejillón, por ejemplo, hay células parecidas a nuestros macrófagos que pueden detectar elementos como bacterias, pueden rodearlos y digerirlos. Pero lo que no encontrarás en invertebrados son un tipo de células: los linfocitos. Estos no actúan directamente sino que dependen de receptores muy específicos: cada linfocito es capaz de reaccionar sólo contra una sustancia, o un grupo de sustancias muy semejantes: ya que cada linfocito tiene un receptor muy específico. Por ejemplo, hay linfocitos que responden a un tipo concreto de bacteria pero solo a esa bacteria, a ninguna otra cosa. Son muy específicos.

Espero que no te hayas perdido. Mientras que los macrófagos y otras células atacan a un rango amplio de “objetos de fuera” los linfocitos solo responderán ante un objeto concreto, o incluso a una parte de él. Nuestro cuerpo está continuamente digiriendo objetos de fuera y de dentro (residuos o desechos celulares) pero no se conforma con destruirlos. Guarda unos fragmentos y lo que hace es que los lleva a la superficie de la célula y los expone hacia afuera en las moléculas de CPH. Esto se llama técnicamente “presentación de antígeno”. ¿Y para qué sirve?

Pues resulta que los linfocitos B y T solamente van a activarse si detectan algo extraño unido a una molécula de CPH. Las células presentadoras que se han comido algo ajeno al cuerpo (una bacteria por ejemplo) exponen en sus moléculas de CPH, las del dibujo arriba, hacia afuera, una parte de lo que se han comido. Así, y solo así, es que lo podrán detectar los linfocitos, y entonces los linfocitos pondrán en marcha mecanismos para luchar contra ese “objeto extraño” y eliminarlo del cuerpo. Entre estos mecanismos se cuenta el producir anticuerpos o el destruir células infectadas.

El CPH es la llave que activa los mecanismos de defensa, el mensajero que avisa e informa de algo que hay que eliminar del cuerpo. Entonces, todo se pone en funcionamiento.

Los humanos heredamos de nuestro padre y nuestra madre alrededor de 200 genes distintos para las moléculas de CPH, y todas ellas se expresan en nuestras células. Se ha comprobado que cada una de esas 200 formas puede informar de diferentes “objetos” (los médicos les dicen antígenos) por lo que al tener tantos CPH distintos nuestras defensas pueden actuar contra un mayor número de sustancias ajenas (ya que contra las sustancias propias no se reacciona normalmente, debido a un proceso de reconocimiento de lo propio que se produce durante el desarrollo embrionario en el timo, conocido también como “maduración de los linfocitos”).

Un individuo puede expresar todo un juego de CPH diferentes (en los humanos hasta 200) pero en una población, formada por muchos individuos, habrá muchas más variantes. Se considera que cuanta más variedad de CPH haya en una población, tanto mayores serán sus defensas. Es por esto que se ha estudiado el polimorfismo de CPH en especies en peligro de extinción como el guepardo (Acinonyx jubatus) y se considera que al haber pocos individuos, hay menos variantes de CPH y mayor posibilidades de morir por enfermedad.

El mantenimiento de tan numerosas variantes de moléculas de CPH supone un enigma para la teoría de la selección natural (SN). Estos es lo que se puede leer sobre la influencia de la SN en el mantenimiento de las distintas variantes de CPH en las poblaciones de vertebrados:

“Larga persistencia de linajes alélicos, prevalencia de mutaciones no sinónimas sobre sinónimas en la región de unión al péptido, y una desviación de la neutralidad en el parámetro F esperado de identidad genética, todos indican indirectamente que una selección equilibradora actúa en los genes del CPH. Demostraciones directas de la existencia de esa selección equilibradora en los genes del CPH son o bien ausentes o bien poco convincentes”. (Traducido de http://www.pnas.org/content/91/15/7184.full.pdf).

La teoría de Darwin se enfrenta con el hecho “contradictorio” de que se mantienen demasiadas variantes cuando según dicha teoría, solo se mantiene aquello que hace que el individuo muera menos. Lo que las palabras del artículo quieren decir en un lenguaje llano, es que los genes de CMH todos favorecen la supervivencia y que existe realmente una selección de esas variantes, que las que surgen al azar pero no influyen en la supervivencia, son eliminadas o desplazadas por las útiles. Y efectivamente, como artículos más recientes han demostrado esto es cierto, las distintas variantes de CPH tienen una conexión directa con los agentes contra los que combate el animal vertebrado en su complejo entorno. Pero como también admite el autor del artículo de 1994-1998, no existen pruebas directas de esa SN por lo que no deja de ser un argumento vacío.

En el siguiente post, voy a intentar demostraros que el mantenimiento de las moléculas de CPH en la herencia de los animales, no es dejado al azar ni mucho menos: al contrario, es totalmente deliberado. Los mecanismos que determinan qué moléculas de CPH existen en una población son mucho más complejos que la selección natural.

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octubre 30, 2013 - Posted by | Biología, Evolución de la vida

10 comentarios »

  1. En apoyo a Darwin:

    Si todos los genes CMH favorecen la supervivencia, ¿alquien puede decirme cómo es posible que cuando se padece un cáncer los linfocitos en sangre están más bajos de lo normal y el paciente pierde peso? ¿No será que algunos de esos genes no nos son tan favorables para nuestra supervivencia y deben mutar adecuadamente para que podamos sobrevivir a las nuevas enfermedades y enfermedades aún no curables?

    VS

    Comentario por Evolucionista (@CorrupLandia) | octubre 30, 2013 | Responder

  2. Hola, pues no sé qué responderte a la primera pregunta. Creo que la inmunodepresión (bajada de defensas) y la pérdida de peso son más causa del tratamiento médico del cáncer que de un tumor. En cuanto a si los genes son favorables o no, lo que puedo decirte es que hay mecanismos muy complejos de regulación de estos genes, que las enfermedades cambian por completo esa regulación (en el siguiente post tienes un estudio que lo prueba con la leucemia, pero también hay cambios en enfermedades autoinmunes, entre otras). Estos cambios de organización que se dan en las enfermedades están organizados, no son como mucha gente cree “errores” o “fallos”. Es un tema muy complejo y requiere mucha agudeza y conocimientos.

    Un saludo!

    Comentario por paramisonenigmas | octubre 31, 2013 | Responder

    • Discrepo de tu comentario; y de achacar al tratamiento la causa de la fisiopatología. hasta ahora,uno d los problema estaba siendo el diagnostico tardío,ya que el paciente acudía a la sanidad cuando tenia sintomatología muy evidente (entre esa sint la perdida d peso e inmunodepresion frecuentemente) y muchas veces no era/es cogido con suficiente tiempo de antelación. De ahí las campañas de cribado.

      Comentario por 1vin | noviembre 3, 2013 | Responder

  3. Los linfocitos bajos en sangre pueden ser un indicio de cáncer incluso antes de detectarse ni haber recibido tratamiento alguno. De todas formas da igual; el ejemplo del cáncer es muy ilustrativo: los individuos que mueran siendo aún fértiles tendrán menos menos hijos o ninguno, por tanto los genes sobrevivientes serán los más resistentes contra el cáncer y sí pasarán sus genes a sus descendientes. Por tanto, una vez más, la Selección Natural prevalece, lo mires como lo mires. No es complicado.

    Comentario por Evolucionista (@CorrupLandia) | octubre 31, 2013 | Responder

    • Si tienes bajas tus defensas por ejemplo con pocos linfocitos en circulación, sin duda eres menos resistente a tumores, infecciones y enfermedades varias. Pero el hecho de que alguien muera de cáncer no quiere decir que sus defensas fuesen inferiores de por si a nivel genético, sino que esa persona por algún motivo tenía un mal estado de salud. Nuestro cuerpo a nivel genético ya dispone de una forma eficaz de defenderse, que va progresando con el tiempo al exponernos a distintos “antígenos” o “partículas ajenas” como puede ser varios virus y bacterias. Los motivos de que haya un fallo suelen ser más de origen ambiental o externo, que genético, sin excluir las enfermedades genéticas claro está.

      La selección natural presupone que los caracteres surgen mediante mutaciones aleatorias de muy diferentes tipos, la mayoría errores o fallos en el ADN, y que según favorezcan o no la supervivencia (en tu caso la resistencia a un cáncer) perdurarán o no en generaciones. Sin ese montón de mutaciones no hay nada que seleccionar. Pero la mayoría de mutaciones son reparadas y en general su efecto es perjudicial para el individuo o nulo. Con el siguiente post lo que quería intentar mostrar era que la regulación de los genes de CPH es muy muy compleja, que no es un mecanismo ciego al entorno del animal sino al revés, se corresponde en alto grado con las necesidades que tiene. Si algo está regulando el funcionamiento de estos genes, habrá que tener en cuenta todos esos factores: ¿y cómo estos van a ser modificados al azar?

      Comentario por paramisonenigmas | octubre 31, 2013 | Responder

  4. Paramisonenigmas, algunas cosas que mencionas se parecen a la Teoría de Lamark, es decir, que existe una especie de inteligencia genética (ordenada o no) que autoselecciona los genes que necesita e incluso los modifica. Aunque en la época de Lamark no se había descubierto aún el ADN sí se sabía que había algo en nuestras células que guardaba la información de todos nuestros caracteres físicos, mentales, inmunológicos, etc.

    Es cierto que hay algunas cosas que no parecen encajar del todo en el Darwinismo. Si quieres saber lo que de momento pienso te diré que creo que Lamarck tenía también razón al igual que Darwin. Creo que en la evolución suceden ambas cosas: Selección Natural (y Artificial realizada hoy por la mano del Hombre) e Inteligencia Biológica.

    Por tanto tienes seguramente algo de razón, aunque Darwin también la tiene. Ambas teorías suman, no se restan.

    VS

    Comentario por Evolucionista (@CorrupLandia) | octubre 31, 2013 | Responder

    • Buenas, hay que resolver la contradicción que existe entre ambas cosas antes de intentar ponerlas al mismo nivel. Si los seres vivos tienen mecanismos que promueven sus propias adaptaciones al ambiente, un ejemplo que hemos dicho aquí es la regulación del CPH, entonces el mecanismo de selección natural no pinta nada en la evolución, ya que las adaptaciones no serían un simple filtro que elimina lo perjudicial por medio de la muerte, sino un proceso realizado por mecanismos de los que disponen las células, los genomas y los mecanismos de comunicación, detección y respuesta frente al medio ambiente (externo e interno) esto es neolamarckismo puro y duro y lo veo mucho más plausible que la síntesis neodarwinista.

      Pero mucha gente tiende a creer que existe una consciencia en ese proceso adaptativo: no, no se decide conscientemente, es simplemente fruto de que existen mecanismos para ello, si fuera algo consciente podría detenerse, y las adaptaciones al medio, a las condiciones de vida, ocurren, sea cual sea el medio, porque si no hubiera adaptación tampoco habría supervivencia.

      ¿Qué clase de mecanismos controlan el CPH? Se está comprobando que son excesivamente complejos y difíciles de determinar: imposible que la simple eliminación de lo dañino sea responsable de dicha evolución pues todos esos mecanismos son ignorados por el punto de vista neodarwinista.

      Sería increíble profundizar en el estudio molecular de la evolución, cómo ésta funciona a nivel genético, genómico y celular. Cómo el organismo tiene realmente mecanismos de adaptación al ambiente propios de ese organismo, que la materia viva es de todo menos ciega y pasiva. He intentado explicarlo en anteriores posts, pero ahora quiero analizar hechos evolutivos concretos, esto requiere muchos conocimientos, pero merece la pena y el debate dará mucho más frutos. Seguiremos en ello!

      Comentario por paramisonenigmas | octubre 31, 2013 | Responder

  5. Estás tocando 3 temas: 1) Darwinismo 2) Lamarckismo 3) Inteligencia molecular, genética u orgánica. Empiezo con lo primero:

    Aunque lo segundo y lo tercero existan, no fulminan ni contradice al darwinismo. Ejemplo 1):

    Pongamos a un grupo de ciervos. Cuando nace cojo el león se lo come. Punto. No hay tiempo para ningún tipo de evolución molecular química, genética u orgánica, inteligente o no, para que a los ciervos que nacen cojos les comiencen a crecer más la pata coja. El león se los va comiendo. Los ciervos sobrevivientes no necesitan mutar para que les crezca más una pata ya que no son cojos y no lo necesitan. Por tanto los ciervos no cojos tendrán hijos no cojos en su mayoría. En este caso la Selección Natural de Darwin se aplica aquí con la furia de miles de leones.

    Ejemplo 2: Síndrome de Down. Si hay alguien con SD en una familia hay un mayor número de posiblidades de tener un hijo con SD. De lo contrario, hay menos posibilidades. ¿Cómo se explica que hayan personas que tengan hijos con SD por condiciones genéticas heredadas cuando ha habido un proceso de evolución de millones de años donde el diseño orgánico mediante supuestas mutaciones seleccionadas hayan decidido crear a personas con este mal que, a no ser generalmente por la ayuda de los demás, no sobrevivirían, y que además si no se les castrara tendrían hijos con el mismo síndrome?

    Aunque, como ya he comentado más arriba, creo que sí existe en parte una inteligencia molecular biológica que provoca mutaciones para adaptarse a nuevos entornos o poder realizar nuevas tareas, la Selección Natural sigue siendo una evidencia. La Selección Natural produce cambios a corto y medio plazo. Las mutaciones inteligentes o no producen cambios a medio y largo plazo. Se complementan, sin duda.

    VS

    Comentario por Evolucionista (@CorrupLandia) | noviembre 1, 2013 | Responder

    • Hola, no estoy de acuerdo con tus argumentos. El tema del león y la gacela ya lo traté aquí LAS CONTRADICCIONES DE LA SELECCIÓN NATURAL y el problema es el siguiente: hay muchos más motivos no genéticos por los que un predador atrapa a su presa que genéticos. Tener baja edad, o ser ya viejo (con más posibilidades de tener menos velocidad o lesiones) el hecho de haberte doblado un miembro, o el ser aplastado por tu propia manada (como cuando los ñus atraviesan un río en su impresionante migración, de la cual hay excelentes e impactantes documentales) no tiene nada que ver con tu genética. Por tanto, son probabilidades compartidas por todos los miembros de la población.

      El tema de las enfermedades genéticas, tal como el síndrome de Down (trisomía del cromosoma 21) también lo traté en el post de las contradicciones del neodarwinismo. Estas enfermedades se heredan, y no constituyen lo que podríamos llamar evolución. Tal vez son debidas a la simple casualidad en la replicación de los cromosomas, o tal vez hay factores ambientales que promueven su origen, no sabría decirlo, pero las enfermedades genéticas no son evolución, sean mantenidos los individuos o no.

      Mi conclusión es que la verdadera evolución sí es ejercida por el propio organismo, con mecanismos planificados intrínsecos al genoma. Las enfermedades genéticas son desregulaciones de esos mecanismos y hay que diferenciarlo de la evolución de las especies. Un saludo!

      Comentario por paramisonenigmas | noviembre 1, 2013 | Responder

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