¿Cómo se consigue? Luego de expoliar un nido de esa especie, el huevo se hace incubar por una gallina común hasta muy poco antes de que eclosione, se saca de debajo de ésta y se incuba en seco mientras el pescador lo observa con paciencia oriental. El pollo rompe la cáscara, mira... y ya se dispone de un pescador en potencia. Al pájaro no hay que enseñarle a pescar, destreza innata en él, ni por supuesto a volar, sino a poco más que a no comerse el pez. El hecho fundamental es que el cormorán, al igual que otras especies de aves, reconocen al humano como a su madre, si está presente cuando rompe el huevo; desde ese momento y durante un breve período, el pollo recordará indeleblemente a cualquier observador como a su propia madre, lo seguirá siempre como a tal y aprenderá sus enseñanzas. A ese proceso de memorización se le denomina impronta visual, muy conocida en otras especies como los cucos, parásitos de otros pájaros. Cada especie de cuco es parásita de generalmente una sola especie de pájaro, cuyos nidos distingue; en ausencia de los legítimos inquilinos, la hembra de cuco coloca su huevo y se va. Cuando eclosiona pueden pasar dos cosas: que un pollo de cuco nacido antes arroje del nido los otros huevos o que, naciendo a la vez que los pollos propios, no sea reconocido como extraño por los padres adoptivos. Éstos ven y reconocen como suyo a cualquier pollo que encuentren en el nido, otro caso de impronta visual, y resulta asombroso ver a la hembra extorsionada alimentar indistintamente a sus pollos y al de cuco a pesar de que, además de morfológicamente muy distinto, es a menudo dos o tres veces más grande que los padres.

Ni los cormoranes ni los padres adoptivos del cuco cambian de forma, ni de plumas ni dejan de volar, aunque sí han cambiado de modo irreversible su comportamiento con respecto al pescador chino o al cuco desde el momento en que los ven; los primeros tomándolo por su madre y los segundos por su hijo. Es evidente que el estímulo visual en un período breve y preciso induce un cambio no tanto del patrón de comportamiento –relación padre-hijo– cuanto del sujeto al que lo aplican, que sería otro bien distinto en ausencia de ese estímulo.

Salvando las naturales diferencias, los genes, como los cucos y los cormoranes, también tienen impronta, aunque desde luego no visual. Las células están constantemente sometidas a estímulos y responden a una amplísima gama de variaciones (de presión, salinas, eléctricas o químicas), que detectan, entre otros, mediante receptores específicos que atraviesan la membrana que las delimita y ante las que reaccionan modificando su tasa de crecimiento, morfología, estado de diferenciación e incluso si han de morir (apoptosis* o muerte celular programada, más bien una forma de suicidio). La parte extracelular del receptor, que es una proteína, sufre un cambio en su estructura que se transmite a su región intracelular junto a la cual hay acoplada una serie de proteínas que van modificándose químicamente, normalmente mediante la ganancia y posterior pérdida de átomos de fósforo (fosforilación), hasta llegar a una proteína final que, dependiendo de su estado de fosforilación, se une a la región de control de un gen específico induciendo o inhibiendo su expresión genética. A esos grupos de proteínas acopladas (que semejan una cascada) se las conoce como rutas de señal. Además de convertir las señales extracelulares en señales químicas, esas rutas de proteínas acopladas están interconectadas entre sí, de modo que la señal externa puede amplificarse a través de distintas series o rutas que, conectadas, forman redes complejas de transmisión. Esas vías de captación-transmisión vendrían a ser los “ojos” con que las células “ven” la gran gama de estímulos a los que están constantemente sometidas.

Los estímulos que detectan y procesan las células pueden generar una respuesta transitoria (como la inducción de un ciclo de división celular seguido de un ciclo estacionario o de quiescencia) o perenne (como la diferenciación estable para producir un tipo celular específico). El mantenimiento del estado celular correcto depende, por tanto, de una compleja red de estímulos y respuestas que exigen una adecuada coordinación en el espacio y en el tiempo.

Algunas de las señales que reciben las células inducen cambios estables y heredables en el comportamiento de determinados genes (impronta genética). Tales cambios no alteran su secuencia –más precisamente, la de su región de control o promotor–, sino que introducen modificaciones químicas en lugares concretos, inhibiendo por lo general la expresión del gen modificado. La introducción de radicales metilo (-CH₃) en algunas citosinas de las regiones reguladoras de determinados genes implicados en el control del ciclo celular están con frecuencia asociados a la aparición de ciertos tipos de cáncer. En otros casos, tienen que ver con la represión de grupos de genes durante el desarrollo embrionario dependiendo de si éstos proceden del óvulo o del espermatozoide, o con los patrones de desarrollo. En todos los casos detallados, esas modificaciones producen impronta genética que determinan, con arreglo a un patrón, la expresión diferencial de determinados genes.

Las células de los organismos superiores se organizan en tejidos y órganos que contienen tipos celulares específicos (músculo, hueso o tejido nervioso) con funciones también específicas. Todas las clases o tipos celulares contienen el mismo genoma, es decir, el mismo número y ordenación de genes, copiados fielmente a partir del genoma primigenio de la célula-núcleo producto de la fusión del óvulo y el espermatozoide, que tras las primeras rondas de división celular forman un conjunto de unos centenares de células indiferenciadas genéticamente totipotentes, capaces durante la embriogénesis y organogénesis de generar el conjunto de órganos y tejidos característico de la especie. El correcto desarrollo embrionario global exige el riguroso cumplimiento de unos patrones de desarrollo determinados por, entre otros, un conjunto de señales intercelulares. Una célula en particular se desarrollará hasta el estado de diferenciación adecuado por, además de las órdenes contenidas en el genoma, una serie de estímulos provenientes de las células situadas arriba, abajo y a los lados de ella. En ese contexto, la coordinación en el tiempo y el espacio de los estímulos intercelulares desempeña un papel crucial en todo el proceso; fuera de él, el patrón de desarrollo y diferenciación es erróneo o aberrante.

En los últimos tiempos, la obtención y manejo de las impropiamente llamadas células madre (células primordiales o primigenias, por ejemplo, sería bastante más correcto) ha levantado un lógico interés considerando sus posibles aplicaciones en la sustitución de tejidos dañados por malformación congénita, enfermedad o accidente. Siguiendo los precisos patrones de proliferación y diferenciación embrionarios, tienen la capacidad de producir los aproximadamente doscientos tipos celulares diferentes propios del organismo humano; es, por tanto, en un contexto pluricelular en el que esas células son inducidas a proliferar y diferenciarse en tipos celulares específicos por sustancias –que promueven, entre otros fenómenos, impronta genética– producidas por otras células. No tener en cuenta esas condiciones y pretender obtener –o decir que estamos cerca de conseguir– cualquier tejido (algunos no se reprimen y conjeturan con la producción a corto plazo de órganos) usando nada más que recipientes de plástico y sueros totales inespecíficos de fetos de mamífero como inductores de la proliferación de monocapas celulares, o lo que es lo mismo, condiciones de cultivo completamente ajenas a las propias de un organismo en desarrollo, me parece algo muy parecido al antiguo propósito de la alquimia de convertir el plomo en oro.

Antonio Rodríguez Campos es doctor en biología e investigador del Centre de Regulació Genòmica, Barcelona

* Glosario de Biomedia

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