¿Qué hace el complemento? Los biólogos explican la complicada evolución de este incómodo órgano

La mayoría de la gente sólo sabe dos cosas sobre el apéndice: no lo necesita y, si se rompe, necesita una cirugía de emergencia.

Esa historia básica se remonta al menos a Charles Darwin, el naturalista inglés que desarrolló la teoría de la selección natural. En El origen del hombre, describió el apéndice como un remanente: un remanente de ancestros herbívoros con órganos digestivos más grandes. Durante más de un siglo, esa interpretación dio forma tanto a los libros de texto como a la sabiduría médica ocasional.

Pero la historia evolutiva del apéndice resulta mucho más complicada.

Junto con nuestra colega Helene M. Hartman, una estudiante que se prepara para una carrera en atención médica, combinamos nuestra experiencia en ecología del comportamiento, biología e historia para revisar la literatura científica en el apéndice, esperando una respuesta simple.

En cambio, encontramos un órgano que la evolución ha inventado continuamente, más interesante de lo que la mayoría de la gente imagina.

¿Cómo evolucionó el apéndice?

El apéndice es una pequeña bolsa que se ramifica desde la primera parte del intestino grueso. Su forma y estructura varían ampliamente entre especies, una pista de que la evolución puede haber jugado con él varias veces.

Algunas especies, incluidos ciertos primates como los humanos y los grandes simios, tienen un apéndice largo y cilíndrico. En otros, incluidos algunos marsupiales como los wombats y los koalas, el apéndice parece más corto o con más forma de embudo. Otros, incluidos algunos roedores y conejos, tienen diferentes proporciones o estructuras ramificadas. Esta diversidad estructural sugiere que la evolución ha modificado el órgano en diferentes condiciones ambientales.

El apéndice se puede orientar en el cuerpo de varias maneras. Mikael Haggstrom, MD/Wikimedia Commons

Esta sospecha está respaldada por análisis evolutivos. Los estudios comparativos muestran que la estructura similar a un apéndice evolucionó de forma independiente en al menos tres linajes de mamíferos diferentes: marsupiales, primates y glomérulos, un grupo que incluye roedores y conejos. Un estudio evolutivo más amplio encontró que el apéndice evolucionó por separado al menos 32 veces en 361 especies de mamíferos.

Cuando un rasgo evoluciona de forma continua e independiente, los biólogos lo llaman evolución convergente. La convergencia no significa que la estructura sea necesaria. Pero sí sugiere que, bajo ciertas condiciones ambientales, tener esa estructura ha proporcionado una ventaja lo suficientemente consistente como para que la evolución la haya favorecido repetidamente.

En otras palabras, es poco probable que la adición sea un accidente evolutivo inútil.

¿Qué hace el complemento?

El suplemento apoya el sistema inmunológico. Contiene tejido linfoide asociado al intestino: células inmunitarias incrustadas en la pared intestinal que ayudan a controlar la actividad microbiana en el intestino. Temprano en la vida, este tejido expone las células inmunes en desarrollo a los microbios intestinales, lo que ayuda al cuerpo a aprender a distinguir entre simbiontes inofensivos y patógenos dañinos.

El apéndice es especialmente rico en estructuras llamadas folículos linfoides durante la infancia y la adolescencia, cuando el sistema inmunológico aún está madurando. Estos componentes inmunes participan en la inmunidad de la mucosa, que ayuda a regular las poblaciones microbianas a lo largo de la mucosa intestinal y otras superficies mucosas. Los folículos linfoides producen anticuerpos, como la inmunoglobulina A, para neutralizar los patógenos.

La apendicitis puede poner en peligro la vida si no se trata.

Los investigadores también propusieron que el apéndice actúa como un santuario microbiano. Algunos han sugerido que las biopelículas (comunidades de bacterias delgadas y estructuradas) recubren el apéndice. Durante las infecciones gastrointestinales graves que eliminan gran parte del microbioma intestinal del colon, las bacterias beneficiosas que se encuentran en estas biopelículas pueden sobrevivir y ayudar a repoblar el intestino. Estos microbios beneficiosos ayudan en la digestión, compiten con los patógenos e interactúan con el sistema inmunológico de manera que reducen la inflamación y promueven la recuperación.

Estas hipótesis motivaron la pregunta que investigó nuestro equipo: si el suplemento ayuda a preservar la estabilidad microbiana, ¿podría su eliminación afectar sutilmente la capacidad reproductiva?

Preocupaciones clínicas más antiguas sugerían que la apendicitis o la apendicectomía podrían afectar la fertilidad al causar inflamación y cicatrización (conocidas como adherencias tubáricas) en las trompas de Falopio. Estas cicatrices pueden dificultar físicamente el paso del óvulo al útero. Pero varios estudios grandes desde entonces no han encontrado ninguna reducción en la fertilidad después de la apendicectomía; en algunos casos, los investigadores han encontrado un pequeño aumento en las tasas de embarazo.

El apéndice parece tener múltiples funciones, incluidas las inmunológicas y microbianas. Sin embargo, el efecto sobre la fertilidad no parece ser uno de ellos.

Importancia evolutiva y vida moderna.

Aunque el complemento tiene un pasado interesante y la evolución lo redescubre constantemente, su importancia moderna es, en el mejor de los casos, modesta. Darwin subestimó la historia de los órganos, pero su instinto no estaba lejos de la actualidad médica: algunas partes de la biología humana eran más importantes en los entornos en los que evolucionaron los humanos que en las vidas que llevan hoy.

Los primeros humanos vivían en ambientes con poco saneamiento y mucho contacto social, condiciones perfectas para brotes de patógenos diarreicos. Un suplemento que restableciera rápidamente el microbioma después de la infección podría mejorar significativamente la supervivencia. Pero durante el siglo pasado, el agua potable, la mejora del saneamiento y los antibióticos han reducido drásticamente las muertes por diarrea en los países de altos ingresos.

Como resultado, las presiones evolutivas que alguna vez favorecieron al apéndice han desaparecido en gran medida. Mientras tanto, los riesgos médicos de la apendicitis (principalmente apendicitis) persisten. La cirugía moderna suele tratar el apéndice infectado extirpándolo. Una estructura que alguna vez fue una ventaja evolutiva global ahora es más bien una responsabilidad médica.

Este desajuste entre las adaptaciones pasadas y los entornos actuales ilustra un principio básico de la medicina evolutiva: la evolución optimiza la supervivencia y la reproducción en entornos ancestrales, no la salud, la comodidad o la longevidad en los modernos.

La evolución funciona a nivel poblacional a lo largo de generaciones, favoreciendo rasgos que aumentan el éxito reproductivo promedio, incluso si esos rasgos a veces dañan a los individuos. La medicina funciona al revés: ayuda a las personas a prosperar en el mundo actual en lugar de sobrevivir al pasado.

El accesorio no es un recambio de IKEA incluido “por si acaso”, pero tampoco es necesario a día de hoy. La biología humana tiene muchas características que alguna vez fueron útiles pero que ahora son marginales, y comprenderlas permite a la medicina tomar mejores decisiones modernas.