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16 agosto 2019

¿Puede heredarse la memoria?

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Si en biología hay preguntas fáciles de responder, esta debería figurar entre las más sencillas: ¿puede heredarse la memoria? La respuesta, parece, es un rotundo “no”. Los recuerdos se almacenan en el cerebro en forma de conexiones neuronales o sinapsis, y no existe manera de transferir esta información al ADN de las células germinales, la herencia que recibimos de nuestros progenitores; no heredamos el francés que ellos aprendieron, sino que debemos aprenderlo por nosotros mismos. Y sin embargo, desde hace años vienen acumulándose indicios que están socavando este dogma clásico de la biología: al menos en algunas especies, ciertas formas de memoria sí pueden transmitirse a los descendientes.

En su sentido más amplio, la idea de memoria se aplica a un rasgo fenotípico —medible u observable— que se adquiere durante la vida del individuo. En tiempos de la gestación de la teoría evolutiva, el francés Jean-Baptiste Lamarck se erigió como el campeón de la herencia de los caracteres adquiridos; por ejemplo, el desarrollo de un músculo a través del ejercicio. Las tesis de Lamarck quedaron finalmente refutadas, pero a finales del siglo XX las investigaciones comenzaron a revelar que existe una herencia de rasgos adquiridos, a la que se dio el nombre de epigenética.

Influencias ambientales como la alimentación, los contaminantes y otras pueden dejar marcas químicas en los genes que no alteran su secuencia, pero que modifican su actividad. Dado que estas marcas epigenéticas (literalmente, “sobre los genes”) podrían transmitirse a la siguiente generación a través del ADN de las células germinales, representan una forma de memoria heredable: los genes de los hijos recuerdan los factores ambientales a los que estuvieron expuestos sus padres. Aunque la epigenética todavía oculta muchos de sus secretos, los que se van conociendo demuestran que aún no hemos medido sus límites.

Transferencia recuerdos de un animal a otro

En 1962 el biólogo James V. McConnell publicó un controvertido experimento en el que decía transmitir un aprendizaje de unos gusanos a otros alimentando a los segundos con una papilla de los primeros. McConnell estaba convencido de que el engrama de un recuerdo —un término hipotético para designar el rastro físico de la memoria— residía en moléculas de ARN, y que estas podían transferir dicho recuerdo de un animal a otro.

Para transferir una memoria, los investigadores de UCLA extrajeron el ARN de los caracoles marinos y lo inyectaron en otros y en placas de Petri que contienen neuronas de otros caracoles marinos. Crédito: UCLA

Aunque los experimentos de McConnell fueron desacreditados por la comunidad científica, poco después se publicaron otros estudios que parecían mostrar una transferencia de recuerdos de unos roedores a otros mediante inyecciones de extractos cerebrales. También en estos casos, otros resultados negativos pusieron en entredicho una teoría que ya de por sí era difícil de digerir. Y sin embargo, en las últimas décadas se ha conocido que no solamente las moléculas de ARN se cuentan entre los mecanismos epigenéticos más comunes, sino que además están implicadas en la formación de la memoria a largo plazo.

Recientemente, la hipótesis de McConnell ha renacido de sus cenizas, con independencia de que los efectos que describió en sus experimentos fueran reales o no. En mayo de 2018 un estudio dirigido por David Glanzman, de la Universidad de California en Los Ángeles, mostró que la inyección de un extracto de ARN procedente de ejemplares de la babosa de mar Aplysia californica —un animal clásico en la investigación de la memoria— entrenados para responder a un estímulo eléctrico es capaz de transferir este aprendizaje a otros individuos no entrenados. Es más, Glanzman mostró también que el ARN de los primeros animales estimula las neuronas de los segundos aisladas en una placa Petri. “Es como si transfiriésemos el recuerdo”, dice Glanzman. “Si los recuerdos se almacenaran en sinapsis, no habría manera de que nuestro experimento hubiese funcionado”.

Por el momento, otros expertos se han mostrado cautos al valorar el estudio de Glanzman. Pero no es el único que apunta a mecanismos capaces de transferir de un individuo a otro engramas epigenéticos, es decir, recuerdos. Aún más, otros experimentos han prescindido del artificioso método de la inyección, que difícilmente va a darse en la naturaleza, mostrando que el presunto ARN de la memoria podría heredarse de padres a hijos.

Heredar comportamientos

Para que esto sea posible, en primer lugar debería abrirse una vía para la transferencia de ARN de las neuronas a las células germinales; algo que, según el dogma, no existe. Pero esto es precisamente lo que logró en 2015 un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland, al descubrir que en el gusano Caenorhabditis elegans ciertas cadenas de ARN producidas en las neuronas pueden viajar hasta las células germinales y silenciar genes en los descendientes, incluso hasta 25 generaciones después.

En el gusano Caenorhabditis elegans ciertas cadenas de ARN producidas en las neuronas pueden viajar hasta las células germinales y silenciar genes en los descendientes. Crédito: HoPo

En junio de 2019, un estudio publicado por científicos de la Universidad de Tel Aviv (Israel) ha extendido estos resultados, demostrando que los ARN producidos en las neuronas de los gusanos afectan al comportamiento de búsqueda de alimento de sus hijos a través de la transmisión por las células germinales, y que este aprendizaje se transfiere a lo largo de varias generaciones. Según el director del estudio, Oded Rechavi, “este hallazgo va contra uno de los dogmas más básicos de la biología moderna”.

El mes siguiente, un estudio dirigido por Giovanni Bosco, de la Geisel School of Medicine at Dartmouth (EEUU), ha mostrado que las moscas de la fruta Drosophila melanogaster pueden heredar de sus progenitores un comportamiento de puesta de huevos inducido en los padres por el contacto con avispas que parasitan a sus larvas; las descendientes adoptan la misma conducta sin haber sufrido la amenaza ellas mismas.

Con todo, conviene subrayar que lo observado en gusanos o moscas no necesariamente debe aplicarse a humanos. Pero podría: ya en 2013, un estudio de la Universidad de Emory mostró que el miedo inducido en los ratones a un olor concreto también puede transmitirse a sus crías por mecanismos epigenéticos. Y un ratón ya es bastante más parecido a nosotros.

“¿Sucede esto en otros animales además de las moscas de la fruta y los gusanos?”, se pregunta Bosco. “Sí, estoy convencido de que es así, y solo necesitamos que a alguien se le ocurra el experimento correcto para probarlo, por ejemplo en humanos”, dice a OpenMind. “Finalmente se está abriendo una nueva vía para la experimentación con la que podemos empezar a entender los mecanismos moleculares y las moléculas específicas que permiten a los animales heredar ciertos tipos de comportamiento y memoria”.

Javier Yanes

@yanes68

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