Ni en somnis la deessa de l’amor podria mai haver imaginat un cinturó de tanta bellesa, prim, eteri i quasi ingràvid, transparent, fràgil, ni de colors fosforescents i canviants, talment com si hagués sigut teixit per la llum de la lluna reflectida en l’aigua. El cinturó de Venus (Cestum veneri) és el nom d’un organisme marí que pertany a un grup força misteriós i poc conegut d’animals invertebrats molt antics, els ctenòfors. Podeu trobar vídeos a les xarxes de com d’exòtics són, i com viuen surant dins l’aigua, desplaçant-se gràcilment gràcies a fileres de cilis, com si fossin les dents d’una pinta (per això els anglosaxons també anomenen als ctenòfors, “pintes de gelatina”.
Molta gent, en veure’ls surant a l’aigua, gelatinosos i transparents, pensen que són similars a les meduses, però de fet, constitueixen un grup animal tan diferent de les esponges, com dels cnidaris (meduses) o dels animals bilaterals (que agrupen tots els animals invertebrats i vertebrats amb simetria bilateral. De fet, es pensa que aquests animals són excepcionalment ancestrals i que les esponges estarien evolutivament més properes a nosaltres (bilaterals), tot i que les esponges haurien perdut moltes característiques durant l’evolució.
Per què us parlo avui del cinturó de Venus i altres ctenòfors? Doncs perquè constitueixen la portada de la revista Science d’aquesta setmana, amb una investigació molt trencadora i que qüestiona alguna de les creences més rellevants de la neurobiologia actual i que farà que els llibres de biologia hagin d’afegir modificacions en algunes de les seves afirmacions. Neurones connectades sense sinapsis. Per explicar-vos aquesta petita revolució, primer he de fer-vos cinc cèntims sobre l’aportació de Santiago Ramón y Cajal, per la qual va obtenir el Premi Nobel, compartint amb Camillo Golgi el Premi Nobel de Fisiologia i Medicina el 1906, tot i que ambdós tenien visions i teories diferents i contraposades sobre la constitució del nostre sistema nerviós.
Camillo Golgi era un excel·lent històleg, és a dir, un científic que estudiava la constitució i estructura dels teixits i les cèl·lules que el formen. Va inventar una manera de tenyir el sistema nerviós amb impregnació argèntica, molt innovadora (fins aquell moment, les neurones, molt riques en greixos, eren refractàries a tincions amb reactius de tinció que marquen components proteics). Golgi va estudiar el sistema nerviós i segons les seves imatges, va arribar a la conclusió que les neurones formaven una xarxa fusionada i connectada a través de les seves neurites (les expansions primes que surten de les neurones en totes direccions, com si fos un estel explotant). Això va portar Golgi a postular la teoria reticular del sistema nerviós (també anomenada sincicial), en què totes les neurones formarien part d’una macroxarxa, però no tindrien entitat pròpia. Ramón y Cajal, emprant exactament la mateixa metodologia, va ser capaç d’obtenir imatges d’una millor precisió. Meticulós i preciosista, amb una habilitat pel dibuix admirable, ens ha deixat una col·lecció de dibuixos amb tinta sobre paper amb les imatges al microscopi òptic de tota classe de teixits nerviosos d’humans, mamífers i aus. Les conclusions de Cajal van ser diferents de les de Golgi, portant-lo a proposar l’anomenada Teoria neuronal o Doctrina de la neurona, que postula que tota neurona és única i independent, i que estableix connexions amb les altres neurones a través de sinapsis químiques, explicant així la transmissió del senyal elèctric. La seva obra magna “Histologia del sistema nervioso del hombre y otros vertebrados” és encara referenciada i considerada una bíblia en neurociències. Quan als anys 50 es va desenvolupar l’obtenció d’imatges al microscopi electrònic, es va veure clarament que tant els vertebrats com els invertebrats connectaven les seves neurones mitjançant sinapsis i, per tant, quedava referendada la Teoria reticular. Així és com ho trobareu en els llibres de text, Cajal tenia raó.
Tant la teoria sobre el sistema nerviós de Ramón y Cajal com la de Golgi són certes, depenent de quin organisme estem estudiant
Sempre s’ha cregut que l’aparició del sistema nerviós depenia de tenir cèl·lules neuronals i de poder fer sinapsis, en què els neurotransmissors passen de cèl·lula en cèl·lula mitjançant vesícules (com si dues persones es passessin pilotetes amb neurotransmissors de la mà d’un a la mà de l’altre). Com que el sistema nerviós és complex i permet afegir complexitat al comportament dels animals, també sempre s’ha suposat que el sistema nerviós només ha sorgit una vegada a l’evolució. Quan es va veure que les esponges tenien molècules equivalents als neurotransmissors, i que hi havia neurones a altres organismes molt senzills, es va estudiar com s’hauria pogut originar durant l’evolució. Els ctenòfors són animals antics que poden donar la resposta a aquestes preguntes clau. El rellevant d’aquest article que us menciono és que han descobert que els ctenòfors tenen algunes neurones connectades per sinapsis amb cèl·lules sensorials però que, en canvi, si mirem com es connecten entre neurones del nervi, fan una xarxa reticular prima i superextensa, constituint un gran sincici connectat per membranes, sense separació i sense sinapsis! També ho comproven injectant colorant en una cèl·lula inicial de l’embrió, de forma que només es marquen les neurones i veuen que totes les neurones que deriven d’aquella cèl·lula injectada estan fusionades. En aquest cas, la teoria de Golgi explicaria clarament com funcionaria aquest sistema neuronal reticulat.
Perquè ho pugueu veure amb els vostres ulls, us adjunto aquí un dels dibuixos de Ramón y Cajal, on compara les connexions a la medul·la espinal entre neurones segons la Teoria reticular i la seva Teoria neuronal. Subtil, però diferent. Al costat us adjunto la imatge obtinguda pels científics que han analitzat imatges per reconstruir tridimensionalment part del sistema nerviós dels ctenòfors, protagonista d’aquest article tan rellevant acabat de publicar a Science, una veritable xarxa de neurones.
Llavors, ens podem preguntar: qui tenia raó? Golgi o Ramón y Cajal? Doncs ara sabem que majoritàriament, els organismes animals han optat per xarxes neuronals amb neurones separades, molt més regulables, donant suport a la Teoria neuronal de Cajal. En canvi, en organismes molt ancestrals, també hi trobem xarxes reticulars, tal com va postular Golgi. Per tant, totes dues teories sobre el sistema nerviós, la de Ramón y Cajal i la de Golgi, són certes, depenent de quin organisme estem estudiant i quins elements concrets fan servir les seves neurones. Aquesta resposta és crucial per comprendre que, segurament, l’aparició del sistema nerviós no va ser un esdeveniment únic en l’evolució i també confirma que la biologia és la ciència de les excepcions, una caixa plena de sorpreses! Cal estudiar molts organismes diferents, com més antics i ancestrals, millor, per comprendre com ha funcionat l’evolució i, en aquest cas, com va sorgir el sistema nerviós. De moment, cal afegir una nova línia als llibres de text, i s’obre un camp nou per investigar.