Una innovadora iniciativa de investigación internacional está desafiando la idea predominante de que la exposición al plomo es principalmente un problema contemporáneo. Se ha encontrado evidencia de que los primeros ancestros humanos estuvieron expuestos al plomo durante más de dos millones de años. Esto sugiere que este metal tóxico puede haber jugado un papel importante en la evolución del desarrollo del cerebro humano, el comportamiento y posiblemente incluso el lenguaje.
Publicado en la revista Progreso científicoEl estudio ofrece una nueva perspectiva sobre las razones por las que los humanos modernos superaron a los neandertales. Los organoides cerebrales cultivados en laboratorio que contienen variantes genéticas de los neandertales mostraron una mayor sensibilidad a la exposición al plomo, lo que implica que los neandertales eran más sensibles a los efectos neurotóxicos del metal.
El equipo de investigación, formado por científicos de la Universidad Southern Cross (Australia), el Hospital Mount Sinai (Nueva York, EE.UU.) y la Universidad de California en San Diego (EE.UU.), utilizó análisis químicos de fósiles, experimentos con organoides cerebrales y genética evolutiva para investigar las implicaciones históricas de la exposición al plomo en los homínidos.
Durante décadas, se ha creído que la toxicidad del plomo está estrechamente relacionada con actividades industriales humanas como la minería y el uso de productos con plomo. Esta visión ha cambiado después de examinar 51 dientes fosilizados de varias especies de homínidos, incluidos Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, los primeros Homo, los neandertales y el Homo sapiens. El análisis reveló evidencia química de exposición cíclica al plomo que se remonta a casi dos millones de años.
Las técnicas geoquímicas avanzadas de ablación con láser utilizadas en la Universidad Southern Cross y Mount Sinai identificaron varias «bandas de plomo» en el esmalte y la dentina de los dientes. Estas bandas, formadas durante la infancia, son evidencia de una ingesta recurrente de plomo (probablemente de fuentes ambientales como agua contaminada, suelo o actividad volcánica) que reflejan patrones de estrés fisiológico o enfermedad.
El profesor Renaud Joannes-Boyau, jefe del grupo de investigación de la Universidad Southern Cross, destacó las implicaciones de sus hallazgos y afirmó que la exposición al plomo ha sido una parte integral de nuestra historia evolutiva y no solo una consecuencia del progreso industrial. Esto sugiere que el desarrollo cognitivo y social de nuestros antepasados se vio afectado por los efectos tóxicos del plomo durante milenios.
Para profundizar en el impacto biológico del plomo, los investigadores estudiaron organoides cerebrales, modelos cultivados en laboratorio que reflejan el desarrollo temprano del cerebro. Se centraron en cómo la exposición al plomo afectaba al gen NOVA1, que se sabe que regula las respuestas del desarrollo durante el neurodesarrollo. La versión humana de NOVA1 difiere significativamente de la de los neandertales y otros homínidos extintos, aunque el motivo de esta divergencia evolutiva no estaba claro hasta ahora.
Los hallazgos del estudio mostraron que los organoides que replicaban variantes de NOVA1 similares a las de los neandertales experimentaron alteraciones significativas en las neuronas que expresaban FOXP2, crucial para el desarrollo del habla y el lenguaje, cuando se expusieron al plomo. Por el contrario, los organoides que presentaban la variante humana moderna mostraron una alteración significativamente menor.
La profesora Alysson Muotri de UC San Diego señaló que los resultados indican una posible adaptación protectora en la variante humana moderna NOVA1 contra los efectos nocivos del plomo, y destacó cómo los desafíos ambientales podrían haber promovido cambios genéticos que mejoraron las capacidades de supervivencia y comunicación.
Un análisis más detallado reveló que la exposición al plomo afectaba varias vías del desarrollo neurológico relacionadas con la comunicación y el comportamiento social. La alteración del gen FOXP2 es particularmente significativa debido a su asociación bien establecida con las habilidades del habla y el lenguaje. Estas observaciones sugieren que la exposición prolongada a toxinas ambientales como el plomo puede haber llevado a los humanos modernos y a los neandertales por caminos evolutivos divergentes en las funciones cognitivas y de comunicación.
El profesor Manish Arora, de la Escuela de Medicina Icahn, señaló las profundas implicaciones de la investigación para comprender cómo los factores ambientales influyen en los procesos evolutivos y los resultados de salud.
Aunque la exposición moderna al plomo se asocia principalmente con las actividades industriales, el estudio subraya la amenaza continua que representa el plomo para la salud humana, especialmente para los niños. Los nuevos conocimientos sugieren que la vulnerabilidad humana a la orientación está profundamente arraigada en nuestra historia evolutiva, moldeada por interacciones complejas entre nuestra composición genética y las condiciones ambientales.
El estudio, que incluyó dientes fósiles de África, Asia, Europa y Oceanía, entre otros, utilizó rigurosas técnicas geoquímicas para mapear casos de exposición al plomo en la infancia. Además, se utilizaron organoides cerebrales que reflejan rasgos genéticos tanto modernos como arcaicos para investigar el impacto del plomo en el desarrollo temprano del cerebro, arrojando luz sobre cómo el plomo puede haber influido en la evolución de las habilidades cognitivas y el comportamiento social de los homínidos.
