La eritropoyetina (Epo) es ampliamente conocida en la fisiología humana como la hormona citocina responsable de la regulación de la eritropoyesis (formación de glóbulos rojos). Sin embargo, investigaciones recientes han desplazado el foco desde su función hematopoyética hacia sus capacidades pleiotrópicas, especialmente su papel como agente neuroprotector y neurorregenerativo en el sistema nervioso de los mamíferos.
Este estudio, Erythropoietin-Mediated Neuroprotection in Insects Suggests a Prevertebrate Evolution of Erythropoietin-Like Signaling, aborda una cuestión evolutiva fundamental: ¿cuándo surgió la señalización de la Epo? Aunque tradicionalmente se pensaba que era una adaptación exclusiva de los vertebrados para gestionar el transporte de oxígeno, la presencia de mecanismos similares en insectos sugiere que la señalización tipo Epo evolucionó mucho antes de la aparición de la linaje de los vertebrados, cumpliendo originalmente una función de protección tisular.
Mecanismos de Acción de la Epo en Mamíferos vs. Insectos
En los mamíferos, la Epo ejerce sus funciones neuroprotectoras a través de receptores que difieren del receptor «clásico» homodimérico presente en las células progenitoras eritroides. Estos receptores neuroprotectores suelen ser heteroméricos (asociados, por ejemplo, con la subunidad β común o CD131).
El estudio destaca que en diversos modelos de insectos, como la langosta (Locusta migratoria), el saltamontes (Chorthippus biguttulus) y el escarabajo de la harina (Tribolium castaneum), se han identificado respuestas celulares a la Epo recombinante humana (rhEpo) que son sorprendentemente similares a las observadas en humanos:
- Prevención de la Apoptosis: La rhEpo evita la muerte celular programada en neuronas de insectos tras situaciones de estrés o lesión.
- Vías de Señalización: El mecanismo implica la unión a un receptor asociado a la quinasa Janus (JAK), la estimulación de factores de transcripción STAT y la generación de señales que inhiben la activación de caspasas proapoptóticas.
- Variantes de Splicing: Se observó que las neuronas de insectos también responden a variantes de Epo que no tienen actividad eritropoyética pero sí neuroprotectora, lo que refuerza la idea de que el receptor de insectos es funcionalmente análogo al receptor neuroprotector de los mamíferos y no al receptor eritroide.
Capacidades de Regeneración Neuronal
Más allá de la simple supervivencia celular, el estudio detalla el papel de la Epo en la reparación del sistema nervioso. Los experimentos en cultivos primarios de cerebros de insectos demostraron que la rhEpo promueve activamente:
- Regeneración de neuritas: Estimula el crecimiento de prolongaciones nerviosas tras daños in vitro.
- Recuperación In Vivo: Tras el aplastamiento de nervios en modelos vivos, la administración de Epo aceleró la regeneración estructural y funcional de los axones.
Un hallazgo crucial es la distinción funcional: mientras que en mamíferos la Epo puede influir en la neurogénesis o gliogénesis (creación de nuevas neuronas o células gliales), en los insectos no se encontró evidencia de que la señalización de Epo regulara estos procesos. Su función en invertebrados parece estar estrictamente limitada a la protección y regeneración de células existentes.
Hipótesis del Ancestro Común
Los autores proponen que la señalización de la Epo ya estaba establecida en el último ancestro común entre insectos y mamíferos. Las similitudes en la estructura del receptor, las vías de transducción de señales (vía JAK/STAT) y los efectos antiapoptóticos sugieren un origen compartido hace cientos de millones de años.
Conclusión Principal: Originalmente, la Epo no evolucionó para fabricar sangre. Su función ancestral fue probablemente una respuesta de protección tisular innata frente a situaciones fisiológicas desfavorables, lesiones celulares o invasión de patógenos. Fue mucho más tarde, en el linaje de los vertebrados, cuando este sistema de señalización preexistente fue «reclutado» y adaptado para servir como el regulador humoral de la producción de glóbulos rojos.
Implicaciones Clínicas y Futuras Investigaciones
El hecho de que el sistema de protección sea tan conservado evolutivamente subraya la importancia crítica de la Epo en la preservación del tejido nervioso. El estudio de estos mecanismos en insectos ofrece un modelo simplificado y valioso para entender cómo potenciar la neuroprotección en humanos, especialmente en enfermedades neurodegenerativas o lesiones traumáticas cerebrales, utilizando variantes de Epo que eviten los efectos secundarios hematológicos (como el aumento excesivo de glóbulos rojos).
Referencia: Heinrich, R., Günther, V., & Miljus, N. (2017). Erythropoietin-Mediated Neuroprotection in Insects Suggests a Prevertebrate Evolution of Erythropoietin-Like Signaling. Vitamins and Hormones, 105, 181–196. https://doi.org/10.1016/bs.vh.2017.02.004
Fuente: National Library of Medicine/ pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
