Una intoxicación durante millones de años pudo haber influido en el cerebro de los humanos modernos

Los antiguos homínidos vivieron bajo una exposición constante al plomo, un elemento tóxico que daña el sistema nervioso, durante más de dos millones de años. Esta constante lucha contra el veneno podría haber influido en la evolución cerebral y haber otorgado a los humanos modernos una ventaja sobre sus parientes extintos, informa Phys.org remitiéndose a un estudio de un equipo internacional de científicos.

Para llegar a tal conclusión, los investigadores analizaron el contenido de plomo de 51 dientes fosilizados datados entre 100.000 y 1,8 millones de años.

Las muestras procedían de 'Homo sapiens', neandertales y algunas especies tempranas de 'Homo', así como de parientes más lejanos como 'Australopithecus', 'Parantropos', 'Gigantopithecus' y de especies fósiles de orangutanes y babuinos.

"Encontramos señales claras de exposición episódica al plomo en el 73 % de los especímenes (71 % para los homínidos 'Australopithecus', 'Paranthropus' y 'Homo')", apunta el equipo en su artículo, publicado en en Science Advances.

Los humanos y el plomo
La toxicidad del plomo se conoce desde la época romana, pero la contaminación y el envenenamiento provocados por este metal pesado aumentaron drásticamente durante la era industrial y especialmente en el siglo XX, a causa de factores como la gasolina con plomo, las emisiones industriales, la pintura con plomo y las viejas tuberías de agua.

Los niños son particularmente vulnerables: incluso niveles bajos de plomo dañan el sistema nervioso, perjudican el desarrollo mental y aumentan el riesgo de trastornos del comportamiento. En los adultos, la exposición crónica causa graves daños a órganos internos como los riñones, trastornos cardiovasculares y reproductivos, neuropatía periférica y trastornos mentales.

Durante largo tiempo, los científicos creyeron que la intoxicación por plomo prácticamente no existió en la época de los humanos antiguos. Los investigadores consideraban este metal un mero 'producto de la civilización'. Antes de la Revolución industrial, los expertos asumían que la naturaleza era relativamente limpia y que el aire, el suelo y el agua no contenían concentraciones peligrosas de metales pesados.

Por lo tanto, parecía lógico que los primeros homínidos vivieran en condiciones en las que el plomo no pudiera haberles causado daño. Además, el plomo rara vez se encuentra en su forma pura en la naturaleza.

Hallazgos del estudio
Utilizando láseres de alta precisión, los investigadores escanearon los dientes capa por capa, de forma similar a la lectura de los anillos de los árboles. Cada capa de esmalte y dentina registró la composición química de las sustancias ingeridas en un momento específico de la vida.

Como resultado, se encontraron trazas químicas claras —"bandas de plomo"— en el 73 % de las muestras, lo que revela que la ingestión del metal no fue rara ni aleatoria, sino repetida. Las fuentes del plomo fueron factores naturales: polvo volcánico, suelo rico en minerales y aguas subterráneas que fluyen a través de rocas con plomo en cuevas.

"Nuestros datos muestran que la exposición al plomo no fue solo un producto de la Revolución industrial, sino fue parte de nuestro panorama evolutivo", resumió el profesor Renaud Joannes-Boyau, uno de los autores del estudio.

"Esto significa que los cerebros de nuestros antepasados ​​se desarrollaron bajo la influencia de un potente metal tóxico, que puede haber moldeado su comportamiento social y sus capacidades cognitivas a lo largo de milenios", sugirió.

Incidencias a nivel genético

Para comprender cómo esta exposición ancestral pudo haber afectado el desarrollo cerebral del género 'Homo', el equipo recurrió a experimentos de laboratorio. Los científicos crearon organoides cerebrales, modelos tridimensionales en miniatura desarrollados a partir de células madre que imitan la estructura del cerebro humano durante las primeras etapas de desarrollo.

Se desarrollaron dos grupos de estos organoides. A uno se le implantó la versión humana moderna del gen NOVA1, mientras que al otro se le implantó una variante arcaica presente en neandertales y denisovanos. Este gen desempeña un papel clave en el desarrollo temprano del sistema nervioso y coordina las respuestas de las células cerebrales a los contaminantes.

Posteriormente, ambos grupos de organoides fueron expuestos a pequeñas dosis realistas de plomo. La diferencia resultó drástica. Los modelos con la versión arcaica del gen NOVA1 mostraron claros signos de estrés: la formación de conexiones neuronales en ellos se vio alterada y la función del gen FOXP2, asociado con el desarrollo del habla y el lenguaje, sufrió un enorme impacto.

Por otro lado, los organoides con la versión moderna del gen fueron mucho más resistentes a la toxina.

"Nuestro trabajo no solo reescribe la historia de la exposición al plomo, sino también nos recuerda que la interacción entre nuestros genes y el medio ambiente ha ido moldeando nuestra especie durante millones de años y sigue haciéndolo", concluyó Joannes-Boyau.