Desarrollo de musculatura en embriones humanos y los vínculos entre ontogenia y evolución

Músculos arcaicos de las extremidades, presentes en muchos animales con extremidades pero no en humanos adultos, se forman en el desarrollo embrionario humano y se pierden antes del nacimiento.

*Dorsometacarpales en un embrión humano – RUI DIOGO, NATALIA SIOMAVA Y YORICK GITTON*

Sorprendentemente, algunos de estos músculos, como los dorsometacarpales que se muestran en la imagen, desaparecieron de nuestros antepasados adultos hace más de 250 millones de años, durante la transición de reptiles sinápsidos a mamíferos, según hallazgos revelados por nuevas tecnologías de imagen publicados en la revista Development.

También notablemente, tanto en la mano como en el pie, de los 30 músculos formados aproximadamente a las 7 semanas de gestación, un tercio se fusionará o estará completamente ausente para aproximadamente 13 semanas de gestación.

Según los autores del hallazgo, dirigidos por Rui Diogo de la Universidad de Howard, EE.UU esta disminución dramática es paralela a lo que sucedió en la evolución y deconstruye el mito de que, tanto en nuestra evolución como en el desarrollo prenatal, tendemos a ser más complejos, con estructuras anatómicas más continuas, como la formación de músculos por la división de los músculos anteriores.

Estos hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre cómo evolucionaron nuestros brazos y piernas a partir de los de nuestros antepasados, y también sobre las variaciones y patologías humanas, ya que los músculos atávicos a menudo se encuentran como variaciones raras en la población humana común o como anomalías en humanos nacidos con malformaciones congénitas.

Desde que Darwin propuso su teoría evolutiva, los científicos han argumentado que la aparición de estructuras atávicas (estructuras anatómicas perdidas en la evolución de un cierto grupo de organismos que pueden estar presentes en sus embriones o reaparecer en adultos como variaciones o anomalías) respalda firmemente la idea de que las especies cambian con el tiempo de un ancestro común a través de «descendencia con modificación».

Por ejemplo, los avestruces y otras aves no voladoras tienen alas vestigiales, mientras que las ballenas, los delfines y las marsopas carecen de extremidades posteriores, pero sus embriones inician y luego abortan el desarrollo de las extremidades posteriores.

Del mismo modo, se encuentran pequeñas estructuras temporales similares a la cola en los embriones humanos y el remanente de la cola ancestral perdida se retiene como nuestro cóccix. Los investigadores también han sugerido que también se pueden ver músculos y huesos atávicos en embriones humanos, pero ha sido difícil visualizar estas estructuras con claridad, y las imágenes que aparecen en los libros de texto modernos se basan principalmente en análisis de décadas de antigüedad.

Esto está cambiando con el desarrollo de una nueva tecnología que proporciona imágenes 3D de alta calidad de embriones y fetos humanos. En el nuevo estudio, los autores utilizaron estas imágenes para producir el primer análisis detallado del desarrollo de los músculos humanos de brazos y piernas.

La resolución sin precedentes que ofrecen las imágenes en 3D revela la presencia transitoria de varios de estos músculos atávicos. El Dr. Diogo dijo: «Teníamos una mejor comprensión del desarrollo temprano de peces, ranas, pollos y ratones que de nuestra propia especie, pero estas nuevas técnicas nos permiten ver el desarrollo humano con mucho mayor detalle. Lo fascinante es que observamos varios músculos que nunca se han descrito en el desarrollo prenatal humano, y que algunos de estos músculos atávicos se observaron incluso en fetos de 11,5 semanas de edad, lo que es sorprendentemente tarde para los atavismos del desarrollo”.

Además agregó: «Curiosamente, algunos de los músculos atávicos se encuentran en raras ocasiones en adultos, ya sea como variaciones anatómicas sin ningún efecto notable para el individuo sano, o como resultado de malformaciones congénitas. Esto refuerza la idea de que tanto las variaciones musculares como las patologías pueden estar relacionadas con el desarrollo embrionario retrasado o detenido, en este caso tal vez un retraso o disminución de la apoptosis muscular, y ayuda a explicar por qué estos músculos se encuentran ocasionalmente en personas adultas. Proporciona un ejemplo fascinante y poderoso de evolución en desarrollo«.

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