Así se explica en un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Southern Cross (Australia) y el Hospital Monte Sinaí y la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos), y publicado este miércoles en la revista ‘Science Advances’.

La investigación aporta una pieza al rompecabezas de cómo los humanos superaron a sus primos, los neandertales.

Los modelos de organoides cerebrales con genética neandertal fueron más susceptibles a los efectos del plomo que los cerebros humanos, lo que sugiere que la exposición al plomo fue más perjudicial para los neandertales.

La investigación combinó una novedosa geoquímica fósil, experimentos de vanguardia con organoides cerebrales y genética evolutiva pionera para descubrir una historia sorprendente sobre el papel del plomo en la historia humana.

HILO TÓXICO

Hasta ahora, los científicos creían que la exposición al plomo era en gran medida un fenómeno moderno, vinculado a actividades humanas como la minería, la fundición y el uso de gasolina y pintura con plomo.

Al analizar 51 dientes fósiles de especies de homínidos y grandes simios de cuatro continentes (África, Asia, Europa y Oceanía), como el ‘Australopithecus africanus’, el ‘Paranthropus robustus’, el ‘Homo primitivo’, el neandertal y el Homo sapiens, el equipo descubrió claras señales químicas de exposición intermitente al plomo que se remontan a casi dos millones de años.

Mediante geoquímica de ablación láser de alta precisión en las instalaciones de la Universidad de Southern Cross y las instalaciones Exposomics del Monte Sinaí, los investigadores encontraron ‘bandas de plomo’ distintivas y formadas durante la infancia a medida que se desarrollaban el esmalte y la dentina.

Estas bandas revelan episodios repetidos de absorción de plomo, tanto de fuentes ambientales (como agua contaminada, suelo o actividad volcánica) como de las propias reservas óseas del cuerpo, liberadas durante el estrés o la enfermedad.

"Nuestros datos muestran que la exposición al plomo no fue solo un producto de la Revolución Industrial. Fue parte de nuestro panorama evolutivo", según Renaud Joannes-Boyau, jefe del Grupo de Investigación en Geoarqueología y Arqueometría (GARG) de en la Universidad de Southern Cross.

Joannes-Boyau añade: “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”.

LENGUAJE

El equipo también recurrió al laboratorio para explorar cómo esta exposición haber afectado el desarrollo cerebral. Utilizando organoides cerebrales humanos (modelos cerebrales en miniatura cultivados en laboratorio), compararon los efectos del plomo en dos versiones de un gen clave del desarrollo llamado NOVA1, conocido por orquestar la expresión génica tras la exposición al plomo durante el desarrollo neurológico.

La versión humana moderna de NOVA1 es diferente de la encontrada en neandertales y otros homínidos extintos, pero los científicos desconocían hasta ahora las causas de este cambio.

Al exponer al plomo a organoides portadores de la variante arcaica de NOVAA1, se observaron alteraciones significativas en la actividad de regiones cerebrales cruciales para el desarrollo del habla y el lenguaje.

"Estos resultados sugieren que nuestra variante NOVA1 puede haber ofrecido protección contra los efectos neurológicos dañinos del plomo", apunta Alysson Muotri, director del Centro de Investigación Orbital de Células Madre Espaciales Integradas del Instituto de Células Madre Sanford de la Universidad de California en San Diego.

“Es un ejemplo extraordinario de cómo una presión ambiental, en este caso, la toxicidad del plomo, podría haber impulsado cambios genéticos que mejoraron la supervivencia y nuestra capacidad de comunicarnos mediante el lenguaje, pero que ahora también influyen en nuestra vulnerabilidad a la exposición moderna al plomo”, apostilla.

PROBLEMA ANTIGUO

Si bien la exposición al plomo hoy en día se debe principalmente a la actividad humana, sigue siendo un grave problema de salud mundial, especialmente para los niños.

Los hallazgos subrayan la profunda interrelación que han tenido las toxinas ambientales y la biología humana, y advierten de que la vulnerabilidad humana al plomo podría ser un legado heredado del pasado.

“Nuestro trabajo no solo reescribe la historia de la exposición al plomo, sino que 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”, destaca Joannes-Boyau.