"La hormona de estas células en realidad se descubrió por primera vez en humanos hace muchas décadas, pero nadie sabía realmente qué hacía", dijo Andrés Bendesky, MD, Ph.D., investigador principal del Instituto Zuckerman de Columbia. "Hemos descubierto que puede promover la crianza en ratones, lo que nos da una idea de lo que podría estar haciendo en humanos".

El nuevo estudio investigó dos especies de ratones. Uno de ellos es el mamífero más abundante en América del Norte:el ratón venado (Peromyscus maniculatus), que se extiende desde Alaska hasta América Central. El otro, el ratón de campo (Peromyscus polionotus), vive en Florida y Georgia, y es un poco más pequeño, pesa aproximadamente 13 gramos en comparación con los 18 gramos del ratón venado.

Más de 100 años de investigaciones previas han demostrado que las especies de ratones se comportan de maneras sorprendentemente diferentes. Mientras que el ratón ciervo es promiscuo (incluso una sola camada de cachorros puede tener cuatro padres diferentes), el ratón viejo se aparea de por vida.

Sin embargo, trabajos anteriores también sugirieron que estas especies son hermanas evolutivas, basándose en similitudes en sus cráneos, dientes y otras características anatómicas, así como en su genética. Para descubrir por qué estos parientes cercanos de los ratones se comportan de manera tan diferente, los científicos examinaron sus glándulas suprarrenales.

"Este par de órganos, ubicados en el abdomen, produce muchas hormonas importantes para el comportamiento", dijo el Dr. Bendesky, quien también es profesor asistente de ecología, evolución y biología ambiental en la Universidad de Columbia. "Estas incluyen hormonas del estrés como la adrenalina, pero también varias hormonas sexuales".

Las glándulas suprarrenales de estos ratones resultaron sorprendentemente diferentes en tamaño. En los adultos, las glándulas suprarrenales de los ratones monógamos son aproximadamente seis veces más pesadas que las de los ratones promiscuos (después de ajustar las diferencias en el peso corporal entre las especies).

"Esta extraordinaria diferencia en el tamaño de un órgano interno entre especies tan estrechamente relacionadas no tiene precedentes", afirmó el Dr. Bendesky.

El análisis genético de las células suprarrenales reveló que un gen, Akr1c18, tenía mucha más actividad en los ratones monógamos que en los roedores promiscuos. La enzima que codifica este gen ayuda a crear una hormona poco estudiada conocida como 20⍺-OHP, que también se encuentra en humanos y otros mamíferos.

Los investigadores observaron que el aumento de la hormona 20⍺-OHP impulsó el comportamiento de crianza en ambas especies de ratones. Por ejemplo, el 17% de los ratones promiscuos a los que se les administró la hormona prepararon a sus crías y las llevaron de regreso a sus nidos, mientras que ninguno se comportó de esta manera si no se les administró la hormona.

"Esta es la primera vez que encontramos algo que podría aumentar el cuidado de los padres en el grupo promiscuo", afirmó el Dr. Bendesky.

Normalmente estas glándulas se dividen en tres zonas. Pero los científicos descubrieron que las glándulas suprarrenales de los ratones monógamos poseían una cuarta zona.

"A esto lo llamamos zona inaudita, que en latín significa 'zona previamente inaudita', porque nadie ha observado nunca este tipo de célula en otro animal", dijo Natalie Niepoth, Ph.D., coautora del estudio. el estudio que ahora es científico senior en Regeneron.

En las células de la zona inaudita, los investigadores encontraron que 194 genes, incluido Akr1c18, eran mucho más activos en comparación con los mismos genes en otras células suprarrenales. Sus análisis también identificaron genes clave que subyacen al desarrollo y función de la zona inaudita en los ratones Oldfield.

Esta estructura completamente inaudita aparentemente evolucionó rápidamente. Las mutaciones genéticas se acumulan en los genomas a un ritmo más o menos predecible a lo largo del tiempo. Al medir el número de mutaciones que distinguen a estas especies, los científicos estimaron que este nuevo tipo de célula evolucionó en los últimos 20.000 años, "lo que es sólo un abrir y cerrar de ojos cuando se trata de evolución", dijo el Dr. Bendesky.

Aún queda mucha incertidumbre sobre qué impulsa la evolución del comportamiento monógamo. Un argumento sugiere que la monogamia puede aumentar las posibilidades de que los padres cooperen para cuidar de sus hijos, ya que los padres tienen más confianza en que los jóvenes son suyos.

Este tipo de trabajo en equipo puede mejorar las posibilidades de que la progenie sobreviva, especialmente cuando los recursos son limitados, afirmó el Dr. Bendesky. Las células suprarrenales recién descubiertas promueven el comportamiento parental típico de la monogamia, anotaron los investigadores.

Los nuevos hallazgos podrían proporcionar información sobre el comportamiento de los padres y los desafíos en los seres humanos, sugirió el Dr. Niepoth. Por ejemplo, en ratones, el 20⍺-OHP a menudo se convierte en un compuesto muy similar a la molécula de alopregnanolona, ​​que se produce naturalmente en los humanos y ha sido aprobado por la FDA como medicamento para ayudar a tratar la depresión posparto que las personas suelen experimentar después del parto. , dijo el Dr. Bendesky.

"Espero que nuestro estudio motive una mayor investigación sobre el vínculo entre el 20⍺-OHP y la crianza de los hijos en humanos", dijo Jennifer R. Merritt, Ph.D., coautora del estudio e investigadora postdoctoral en el laboratorio de Bendesky. "Tenemos mucho que aprender sobre el papel que desempeña esta hormona en el comportamiento de los padres humanos".