Cuando el plomo moldeó el pensamiento: nueva evidencia de exposición milenaria y su vínculo con la evolución humana

Un estudio interdisciplinario internacional aporta pruebas de que la exposición al plomo no es sólo un problema moderno, sino que se remonta a más de dos millones de años de evolución de homínidos. Los hallazgos sugieren que el metal pesado pudo haber afectado el desarrollo del cerebro y del lenguaje, favoreciendo la variante moderna del gen NOVA1 y con ello una ventaja evolutiva para Homo sapiens.

Por Alina C. Galifante para Noticias La Insuperable

Introducción
Las interacciones entre genes y ambiente han sido decisivas en la evolución de la arquitectura y función cerebral. Uno de esos genes es NOVA1, que distingue a los humanos modernos de otros homínidos extintos. Pese a su posible papel clave, los factores evolutivos que seleccionaron la variante humana moderna de NOVA1 hasta ahora se habían mantenido elusivos. El equipo encabezado por los investigadores Renaud Joannes‑Boyau (profesor en la Southern Cross University, Australia) y Janaina Sena de Souza (investigadora en la University of California, San Diego / Federal University of São Paulo) presenta ahora un enfoque pionero publicado por ScienceAdvances: la exposición intermitente al plomo como presión evolutiva sobre el cerebro de homínidos.

Exposición al plomo a lo largo de la evolución
El dogma predominante había sostenido que la exposición al plomo (Pb) era un fenómeno exclusivamente moderno, asociado a actividades antropogénicas tales como la minería, fundición o el uso de pintura con plomo desde la antigüedad tardía hasta la Revolución Industrial. El estudio cuestiona este paradigma al demostrar que fósiles de dientes de homínidos de África, Asia, Oceanía y Europa, que abarcan más de 2 millones de años, muestran evidencias de exposición episódica al plomo. En el 73 % de las muestras analizadas se detectaron bandas de plomo, lo cual contrasta con la idea de que el plomo es una preocupación del mundo industrializado.

Los autores analizaron 51 muestras de dientes pertenecientes a géneros tan diversos como Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, géneros tempranos de Homo, Gigantopithecus blacki, Pongo, Homo neanderthalensis y Homo sapiens. Estos fósiles fueron recuperados de diferentes cuevas y regiones del mundo. Las bandas de plomo se alinean con los patrones incrementales de crecimiento del esmalte y de la dentina, lo que sugiere que no se trata de contaminación post-entierro (diagénesis), sino de depósitos auténticos en la vida del individuo.

Del diente al genoma: el experimento con organoides cerebrales
Para profundizar en los posibles efectos funcionales de esa exposición al plomo durante la evolución, los autores complementaron el registro fósil con experimentos en organoides cerebrales humanos (modelos tridimensionales de tejido neural desarrollados in vitro). Utilizaron líneas celulares con la variante humana moderna de NOVA1 (NOVA1^hu/hu) y la variante arcaica (NOVA1^ar/ar) reintroducida experimentalmente en células pluripotentes. Tratando estos organoides con acetato de plomo (10 y 30 μM durante 10 días), detectaron que la variante arcaica exhibía una mayor reducción del porcentaje de células en la fase G0–G1 del ciclo celular y una alteración en la expresión del gen FOXP2 (implicado en el desarrollo del lenguaje). Estos resultados sugieren que la variante humana moderna de NOVA1 ofrecía una mayor resiliencia frente al estrés neurotóxico del plomo.

Interpretación evolutiva: ventaja para humanos modernos
El hallazgo principal es que la variante arcaica de NOVA1 no parece “rebotar” tan bien frente a la exposición al plomo, mientras que la variante humana moderna lo hace con mayor eficacia. Tomando esto en conjunto con que la exposición al plomo fue omnipresente durante la evolución de los homínidos, los autores proponen que esta presión ambiental pudo haber sido uno de los factores selectivos que favorecieron la propagación de la variante moderna de NOVA1 en Homo sapiens. En otras palabras: un desafío ambiental (exposición intermitente al plomo) pudo haber ejercido un efecto de filtro evolutivo sobre la neurodesarrollo y el lenguaje, otorgando a nuestra especie una ventaja adaptativa en términos de socialización, comunicación, cohesión grupal y supervivencia.

Relevancia para neurociencia, paleontología y salud pública
El estudio trae varias implicancias:

Demuestra que la exposición al plomo es mucho más antigua de lo que se pensaba, y no simplemente un residuo de la industria moderna.
Conecta un factor ambiental (plomo) con un gen clave del desarrollo cerebral y del lenguaje (NOVA1) y con un gen asociado al lenguaje (FOXP2), abriendo una vía de investigación en la co-evolución de genes, cerebro y ambiente.
Sugiere que los problemas modernos del desarrollo neurológico por plomo u otros tóxicos pueden estar “preparados” por condicionantes evolutivos que moldearon nuestra vulnerabilidad o resiliencia.
Abre preguntas sobre cómo la exposición ambiental temprana pudo haber moldeado la dinámica social de las poblaciones de homínidos y modulado la competencia entre especies.

Limitaciones y líneas futuras
Los autores reconocen varias limitaciones: los organoides cerebrales son modelos reduccionistas que no reproducen la complejidad de un cerebro vivo (vascularización, circuitos maduros, interacciones con el cuerpo) y por tanto los resultados son pruebas iniciales, no pruebas definitivas. Además, si bien el patrón de bandas de plomo sugiere exposición intermitente, no permite cuantificar con exactitud la contribución relativa de exposición externa (ambiente) versus endógena (liberación ósea). Las futuras investigaciones deberían integrar modelos animales modificados genéticamente, datos paleobiológicos más amplios y análisis funcionales más directos del lenguaje y la conectividad neural.

Conclusión
El estudio representa un salto integrador entre paleontología, genética evolutiva y neurodesarrollo: muestra que un metal tan común y considerado “residual” como el plomo pudo haber sido parte del escenario evolutivo de nuestros ancestros y que, al actuar sobre un gen clave del desarrollo cerebral, pudo contribuir a la ascendencia de la línea humana moderna. En ese sentido, lo que hoy consideramos un contaminante, en otro tiempo pudo haber sido un motor de selección natural.