El caos parece ser una fuerza primordial para generar la complejidad en los seres vivos, según señaló una investigación que apuntó que las divisiones y movimientos celulares para la formación de un embrión en mamíferos son muy caóticos, pero al final todos se acaban pareciendo entre sí.

Un nuevo atlas exhaustivo sobre la morfogénesis temprana de los mamíferos (proceso por el que el embrión va adquiriendo la forma que le corresponde según su especie) propone un modelo físico que explica cómo un embrión construye una estructura a partir del caos.

El atlas que analiza cómo se desarrollan embriones de ratón, conejo y mono ha sido creado por un equipo internacional que publicaron su estudio en Science.

Tradicionalmente se creía que la variabilidad de cuándo y cómo se dividen las células durante el desarrollo de un embrión era un obstáculo que había que regular.

Sin embargo, la nueva investigación señaló que esa aleatoriedad “en realidad ayuda a los embriones a desarrollarse correctamente”, de acuerdo al primer firmante del estudio Dimitri Fabréges, del Instituto de Hubrecht (Holanda).

Tras la fecundación de un óvulo, se desencadenan una serie de divisiones celulares, llamadas escisiones. Es decir, una célula se divide en dos, luego dos se convierten en cuatro, estas en ocho y así sucesivamente.

Finalmente se crea una estructura organizada, el blastocito, a partir de la cual se desarrollarán los órganos y tejidos.

En algunos animales, como el C. elegans -un gusano nematodo-, las divisiones están extremadamente bien reguladas y orientadas de la misma manera en los distintos embriones, dando lugar a organismos que tienen todos los mismos números de células.

División aleatoria

Sin embargo, en las especies de mamíferos, parece que las divisiones son mucho más aleatorias, tanto en el momento como en la orientación, lo que plantea la cuestión de cómo prosigue el desarrollo embrionario reproducible a pesar de este desorden.

Los datos del estudio mostraron que las células se dividían aleatoriamente hasta que llegaba a la fase de ocho células, un estadio en el que todos los embriones empezaban a parecerse.

Dos de los miembros del equipo, el español Bernat Corominas-Murtra, de la Universidad de Graz (Alemania) y Edouard Hannezo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria, ambos físicos teóricos, se propusieron comprender el proceso desde el punto de vista teórico.

La forma de un embrión es muy compleja, lo que dificulta determinar qué significa que dos de ellos sean similares o diferentes, por lo que redujeron esa complejidad estudiando las configuraciones de los contactos entre células.

“Creemos que podemos deducir la mayoría de los detalles importantes sobre la morfología de un embrión comprendiendo la disposición de las células o sabiendo qué células están conectadas físicamente, de forma similar a las conexiones en una red social”, en palabras de Corominas-Murtra.

Cubo de Rubik

Los científicos crearon un modelo físico sencillo de cómo los embriones convergen hacia una forma reproducible para concluir que las células tienden a pegarse cada vez más y este proceso aparentemente simple conducen al embrión a través de reordenamientos sucesivos hacia la estructura más óptima.

Es como si lo embriones resolvieran su propio cubo de Rubik, explicó con una comparación un comunicado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.

El estudio proporcionó una visión destallada de cómo el desarrollo de los embriones de mamíferos se rige por la variabilidad y la robustez; sin caos no hay estructura, una necesita a la otra, agregó la nota.

Ambas son partes esenciales de lo que constituye un desarrollo “normal” y al conocer mejor el aspecto de la normalidad, se obtiene también sobre las anomalías, lo que puede ser útil en ámbitos como la investigación de enfermedades, la medicina regenerativa o los tratamientos de fertilidad.

Hannezo destacó que “por fin empezamos a tener herramientas para analizar la variabilidad de la morfogénesis, que es crucial para entender los mecanismos de la robustez del desarrollo” y agregó que el azar parece ser una fuerza primordial en la generación de complejidad en el mundo vivo.