Dos petits canvis genètics han afavorit que tinguem més cura dels fills

Un dels temes més controvertits en etologia, que és la branca de la biologia que estudia el comportament dels animals i els mecanismes que el determinen, és entendre com evoluciona el comportament social des d’una perspectiva genètica. Es coneixen molts exemples d’espècies evolutivament emparentades i, per tant, genèticament molt similars que, tanmateix, mostren comportaments socials molt diferents, de vegades fins i tot oposats. És el cas de dos rosegadors propis del sud-est dels Estats Units, el ratolí de platja i el ratolí de mans petites: a escala genètica, les seves diferències s’estimen en un 2 o 3% del genoma; tanmateix, s’ha vist que en determinades ocasions poden encreuar-se, fet que demostra la seva gran proximitat evolutiva. No obstant això, el ratolí de platja, que pertany a l’espècie Peromyscus polionotus, és monògam i ambdós sexes tenen molta cura dels seus descendents. En canvi, el ratolí de mans petites, que pertany a l’espècie Peromyscus maniculatus, és promiscu. Els mascles no s’impliquen en la criança dels descendents i les femelles en tenen molta menys cura que les dels ratolins de platja.

El biòleg especialitzat en ecologia evolutiva Andres Bendesky i els seus col·laboradors, de diverses universitats i centres de recerca estatunidencs i canadencs, han estudiat a escala cel·lular i molecular quin és l’origen d’aquestes diferències de comportament. Segons han publicat a Nature, han descobert que es deuen a un canvi genètic concret que ha generat un nou tipus de cèl·lules a les glàndules adrenals del ratolí de platja. Dit d’una altra manera, han demostrat que un canvi genètic simple pot produir diferències aparentment molt importants pel que fa al comportament social.

Per esbrinar-ho, van utilitzar una tècnica molt precisa que permet seqüenciar l'ADN i analitzar quins gens s’estan expressant en cèl·lules individuals. Es van fixar en les glàndules adrenals d’aquestes dues espècies de ratolí, ja que presenten certes diferències morfològiques. Les glàndules adrenals, també conegudes com a suprarenals, estan situades a sobre de cada ronyó. Tenen diverses funcions, entre les quals destaca la producció d’hormones que regulen diversos processos fisiològics.

Van observar que en les glàndules adrenals del ratolí de platja hi ha un tipus cel·lular nou, que no es troba al ratolí de mans petites. En examinar quines diferències genètiques presenten, van veure que aquestes cèl·lules estan especialitzades en la producció d’un enzim anomenat AKR1C18 que modifica la progesterona, una hormona que, malgrat que és més abundant en les femelles, té funcions importants en ambdós sexes. Destaca la seva funció durant el cicle menstrual, l’embaràs i el desenvolupament de les glàndules mamàries, i en la gestió de l’equilibri hormonal global. En els mascles contribueix a l'equilibri entre els estrògens i la testosterona.

Pel que fa a comportament, els estrògens s’associen a la regulació de l’estat d’ànim i influeixen positivament en la funció cognitiva i en les interaccions socials, i fan augmentar l'empatia i les habilitats comunicatives. La testosterona, al seu torn, que és un androgen, pot augmentar els comportaments competitius, assertius i dominants. També influeix en el comportament sexual i es relaciona amb estats d’ànim positius, amb sensacions de confiança i benestar. Tanmateix, la relació entre aquestes i altres hormones és complexa i també depèn d’altres factors. Tant els mascles com les femelles tenen estrògens i andrògens, però en un equilibri diferent.

En el cas concret d’aquests ratolins, l’enzim AKR1C18 que produeix aquest nou tipus cel·lular modifica la progesterona i la converteix en 20a-hidroxiprogesterona, una hormona derivada que modifica l’equilibri entre els estrògens i la testosterona. Segons sembla, aquest nou equilibri hormonal és suficient per si mateix per canviar el comportament promiscu i de poca cura dels descendents del ratolí de mans petites pel monògam i molt atent amb les cries del ratolí de platja.

Finalment, aquests investigadors encara van anar un pas més enllà, per veure quin era l’origen genètic del canvi d’expressió de l’enzim AKR1C18 propi d’aquest nou tipus cel·lular de les glàndules adrenals. Utilitzant novament tècniques que permeten analitzar l’expressió gènica de cèl·lules individuals i comparar-les entre si, van veure que l’origen de tot plegat són dos petits canvis en sengles proteïnes d’actuació nuclear, anomenades GADD45A i tenascina N, les quals contribueixen a regular la producció de l’enzim AKR1C18. Dit d’una altra manera, dos canvis genètics senzills semblen haver estat suficients per generar un nou tipus cel·lular a les glàndules adrenals amb importants implicacions evolutives pel que fa al comportament social d’aquestes espècies de ratolí.