Es posible que muchas personas no hayan oído hablar de la cresta neural. Si es así, no pueden imaginarse lo mucho que le deben. Una parte sustancial de nuestro cuerpo se forma a partir de la cresta neural, como ahora veremos. Sucede lo mismo en todos los animales vertebrados, y lo curioso de esta cuestión es que no se conocía nada remotamente parecido en nuestros antepasados invertebrados. Por eso, el origen de la importantísima cresta neural era un enigma. Hasta ahora.
Empecemos por el principio. La cresta neural está formada por células que intervienen en el desarrollo embrionario de todos los vertebrados (Figura 1). Se forman en los márgenes de la placa neural, el conjunto de células superficiales que se va a hundir en el embrión y va a dar lugar a nuestro sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal). La cresta neural migra por todo el cuerpo y da lugar a muchos y muy variados derivados. Por ejemplo, todas las neuronas exteriores a dicho sistema nervioso central (sistemas nerviosos simpático y parasimpático) incluyendo las células de Schwann que las protegen. También tejidos endocrinos, como la médula adrenal o las células C de la tiroides. Más sorprendente es su contribución a buena parte de los huesos craneales, la dentina, los huesecillos del oído medio, el músculo liso de grandes arterias o el tabique cardiaco que separa la salida aórtica de la pulmonar. Y por si fuera poco, los melanocitos que dan color a nuestra piel también proceden de la cresta neural.
La importancia de la cresta neural en nuestro desarrollo queda subrayada por la existencia de neurocristopatías. Este término fue creado hace medio siglo para designar a las patologías debidas a anomalías en el desarrollo de la cresta neural. A causa de los múltiples destinos de la cresta neural, sus alteraciones pueden afectar a muchos sistemas orgánicos. Hasta la fecha se han identificado 66 neurocristopatías, que van desde malformaciones craneofaciales o defectos cardíacos hasta alteraciones pigmentarias o tumores como el feocromocitoma. Por citar algunos ejemplos, la enfermedad de Hirschprung produce obstrucciones intestinales graves en 1 de cada 5000-10000 recién nacidos. La prevalencia del síndrome de DiGeorge es mayor (1 de cada 4000 bebés). En estos pacientes, la pérdida de un fragmento del cromosoma 22 produce alteraciones en la migración de la cresta neural, y da lugar a un espectro de patologías, incluyendo infecciones, hipocalcemia, defectos cardíacos y paladar hendido. Más infrecuente es el piebaldismo, extensas alteraciones pigmentarias por defectos en la migración de los melanocitos, derivados como hemos dicho de la cresta neural.
Esta capacidad de originar componentes tan diversos de nuestro cuerpo ha fascinado desde siempre a los biólogos del desarrollo. Pero lo que planteaba más interrogantes era el propio origen evolutivo de la cresta neural. Los invertebrados más emparentados con nosotros, los anfioxos y urocordados (ascidias y salpas) forman un tubo nervioso como el nuestro, pero no desarrollan una cresta neural. En el embrión de las ascidias se habían identificado algunas células de la placa neural que migran para dar células sensoriales y pigmentarias. Pero estas células no dan lugar a derivados esqueléticos o musculares, como sí lo hace la cresta neural.
Una investigación realizada por dos biólogos de la universidad de Kyoto sobre la ascidia Ciona intestinalis acaba de mostrar que dos pares de células de su gástrula tienen características que sugieren una relación con la cresta neural de vertebrados. Se localizan en los márgenes de la placa neural, cuando la gástrula cuenta con poco más de un centenar de células (Figura 2). La investigación también sugiere una relación de estas células con los precursores neuromesodérmicos, unos progenitores que contribuyen al tubo nervioso y el mesodermo posterior del embrión de vertebrados.
El linaje de estas cuatro células de las ascidias expresa genes típicos de la cresta neural de vertebrados. Dicho linaje origina tanto neuronas del tubo nervioso más posterior como células musculares de la cola de la larva. El sistema genético que controla la diferenciación hacia neuronas o músculo es el mismo que el que utilizan los precursores neuromesodérmicos de vertebrados. Como evidencia adicional, una comparación del transcriptoma (el conjunto de genes expresados) de las células candidatas de las ascidias con el transcriptoma de un vertebrado (el pez cebra) las relaciona claramente con los precursores neuromesodérmicos.
Los investigadores japoneses concluyen que estas pocas células del embrión de ascidia constituyen el origen evolutivo tanto de la cresta neural como de los precursores neuromesodérmicos del embrión de vertebrados. Lo que hicimos los vertebrados desde el principio fue explotar a fondo la plasticidad de estas células para conducirlas a desempeñar funciones muy variadas, incrementando la complejidad de nuestra organización corporal.
Referencia:
Ishida, T., Satou, Y. (2024) Ascidian embryonic cells with properties of neural-crest cells and neuromesodermal progenitors of vertebrates. Nat Ecol Evol doi: 10.1038/s41559-024-02387-8
Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga
