¿Por qué tenemos simetría izquierda o derecha?

¿Alguna vez has pensado por qué los órganos internos están colocados así en nuestro organismo? ¿Por qué el corazón está orientado hacia la izquierda y no hacia la derecha? ¿Y por qué somos simétricos por fuera y por dentro no? Tanto si la respuesta es sí o no, son demasiadas preguntas formuladas en muy poco tiempo, y no os preocupéis porque iremos contestando a cada una de ellas.

¿Qué planos de simetría tenemos?

Observando la imagen, el cuerpo humano presenta varios ejes de simetría, que son: el plano sagital, donde el cuerpo está dividido en dos mitades idénticas, izquierda y derecha, y que es importante para el desarrollo de estructuras complejas como los brazos y las piernas. El plano transversal u horizontal divide al cuerpo en dos mitades: una superior o cefálica y una inferior o caudal. Y por último, el plano frontal divide el cuerpo en dos mitades: una anterior o ventral y una posterior o dorsal.

El cuerpo humano está compuesto por miles de millones de células y todas parten de una sola célula, el cigoto. Como vemos en la imagen, todas ellas se originan a partir de éste por medio de una serie de sucesivas divisiones celulares, que dan lugar a las células embrionarias, que posteriormente se especializarán y formarán los tejidos del organismo. En la etapa “d” de la imagen ya se establecen los planos descritos anteriormente.

Estos planos o ejes corporales se forman en esta etapa porque indicarán a las células hacia dónde deben moverse para formar estructuras.

¿Qué ocurre con los órganos internos?

Tanto el hígado, el corazón y otros órganos se desarrollan por una asimetría izquierda-derecha. La respuesta está en una serie de genes que, durante el desarrollo embrionario, dan lugar a la expresión de una serie de proteínas en regiones específicas del embrión. Estos genes son los responsables de dar la estructura y orientación a nuestros órganos. Como veremos más adelante, si alguno de estos genes no se expresa o lo hace en un lugar diferente aparecen malformaciones que, o bien pueden pasar desapercibidas o dar lugar a enfermedades graves. Por ello es muy importante, que en las primeras etapas del desarrollo embrionario de los organismos con reproducción sexual haya una coordinación perfecta durante el proceso.

El siguiente paso en la embriogénesis humana es la formación de tres capas de células especializadas (capas embrionarias) que darán lugar a las diferentes partes del cuerpo. Esto viene determinado por la gastrulación, un proceso que parte de la imagen “d” de la figura anterior y que se puede ver a continuación.

  • Ectodermo: piel, pelo, uñas y sistema nervioso.
  • Mesodermo: músculos y huesos.
  • Endodermo: pulmones, hígado, corazón, etc.

Durante todo este proceso, hasta la formación de las tres capas, se determina la asimetría izquierda-derecha. Estamos hablando de un proceso crucial en el que se expresan una serie de genes que determinan la dirección del hígado, corazón, intestino, etc. ¡Y todo esto ocurre en pocas horas! Gracias a que en el embrión hay unos cilios que permiten mover en una dirección el fluido que contiene a esas proteínas.

Esta imagen vista desde otra perspectiva es el embrión con las tres capas de células que se han formado tras la gastrulación y en ella se observa la expresión de los genes importantes para el establecimiento del eje asimético izquierda-derecha.

¿Qué ocurre si se produce algún fallo?

La principal consecuencia es el desorden en la posición que ocupan los órganos internos. Es decir, se genera un problema fisiológico. Y el más común se llama situs inversus totalis con 1 afectado por cada 6.000-8.000 recién nacidos, y se observa una orientación inversa de todos los órganos, como la niña de la imagen.

Otra variante es el situs ambiguus, que no lleva a ser total como en el caso anterior, pero que está asociada con problemas cardiovasculares y anomalías en el bazo y el sistema digestivo. Esto ocurre en 1 de cada 10.000 niños nacidos.

  • Síndrome de Kartagener: alteraciones respiratorias (más información: aquí).

Y en el caso de gemelos siameses, si el ovocito fecundado no se divide correctamente para dar lugar a dos células, el fluido con las moléculas de un embrión afectarán al otro, generando problemas como el que vemos en la imagen.

Por tanto si los cilios, el mecanismo implicado en marcar la dirección del fluido con las moléculas falla, éstas no van a dirigirse a su lugar y su efecto aparecerá en un lugar incorrecto, prosiguiendo así el desarrollo del embrión hasta el nacimiento. Además de los cilios se han identificado hasta 24 genes distintos implicados en el progreso de la asimetría derecha-izquierda, por tanto queda mucho por estudiar en el campo de la embriología para poder descubrir la gran orquesta de genes y proteínas que participan en este proceso.

“Esta entrada participa en el XXV Carnaval de Biología acogido en el blog Ser vivo de @Ser_vivo

Anuncios

6 Respuestas a “¿Por qué tenemos simetría izquierda o derecha?

  1. ¡Genial entrada! Es fascinante lo compleja que llega a ser la regulación de la mayoría de los procesos biológicos. El grado de conexión que existe entre todos los mecanismos ha de ser tal, que un mínimo fallo, más en las primeras etapas embrionarias donde casi cada célula cuenta, puede dar al traste con todo el organismo. Este tipo de cosas son las que hacen que la ciencia me enamore cada día más.
    Un abrazo! 🙂

  2. Muy interesante tu artículo, me gusta.
    Aparte de lo anterior, tienes una errata. Donde dice transversal, en el texto, debe decir frontal y viceversa.
    Un saludo

  3. Muy interesante! Una duda: me suena haber leído que la polarización (que da lugar a la asimetría) ya está presente en la primera célula (la de fusión de óvulo y espermatozoide), ¿es así?

    • Muchas gracias! En el momento de la fecundación hay una redistribución del citoplasma del óvulo que será importante después para el desarrollo embrionario. Hay una estratificación distinguiéndose el polo animal donde se concentra toda la actividad bioquímica y el polo vegetal que es un reservorio de nutrientes. Y esta polaridad determina posteriormente la simetría bilateral, que dará lugar a la gastrulación 🙂

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s