Gatos atigrados, ¿por qué tienen rayas?

El 7 de septiembre de 2021, hace ya más de un año, varios medios se hicieron eco de un estudio en torno a un tema que lleva muchos años interesando a los genetistas, ¿qué gobierna el dibujo de las rayas de los gatos atigrados? El estudio fue publicado originalmente en el número de la revista Nature Communications (pinchar para ver publicación original) del mes de septiembre.

La cuestión de cómo aparecen las rayas y manchas en el pelo de un gato es uno de los rompecabezas de la biología. El equipo de científicos compuesto por el Dr. Gregory Barsh, Christopher B. Kaelin y la Dra. Kelly A. McGowan, del Instituto HudsonAlpha de Biotecnología, en Alabama, y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, parece haber contestado en parte a esta pregunta.

Entre los 220 millones de gatos domésticos y de los 480 millones de callejeros estimados en todo el mundo, el más habitual es el gato atigrado con sus matices: las rayas propiamente dichas, rayas que se convierten en puntos difuminados, espirales o remolinos y la famosa “M” en la frente. A pesar de la enorme popularidad de los gatos atigrados (como lo demuestra Garfield), los científicos saben muy poco de su aspecto.

Existen numerosas leyendas acerca de por qué el gato tiene rayas y siempre ha sido un misterio para la ciencia, como reconoce el Dr. Gregory Barsh, principal autor del estudio. Hace unos 70 años, los científicos empezaron a desarrollar teorías sobre la formación de marcas regulares en organismos, como las rayas de la cebra o los segmentos blandos del cuerpo de la oruga.

En algunos animales, entre ellos el pez cebra (danio cebra), las marcas aparecen debido a la colocación de diversos tipos de células. “Pero tratándose de mamíferos, la piel y el pelo son absolutamente iguales en todo el cuerpo; las marcas de colores aparecen debido a la diferencia en la actividad genética entre, por ejemplo, las células que sustentan una raya oscura y las que sustentan una raya clara”, explica el Dr. Gregory Barsh.

Por lo tanto, la pregunta de cómo aparecen las rayas en un gato puede contestarse diciendo que depende de cómo y cuándo se ponen en marcha los diversos genes en las células y de cómo estos genes influyen en el desarrollo del animal. Resumiendo podríamos decir que es muy complicado.

Con el fin de descubrir qué genes adicionales pudieran formar las variadísimas marcas del pelo felino, el equipo empezó a recoger tejidos desechados en las clínicas veterinarias que se dedican a esterilizar a gatos callejeros. Muchas gatas ya llegan embarazadas y los investigadores utilizaron embriones inviables para estudiarlos en el laboratorio.

Se dieron cuenta de que los embriones de entre 28 y 30 días desarrollan zonas de piel “gruesa” y otras de piel “fina” que un poco después en el desarrollo se cubrirán con folículos de pelo produciendo un diferente tipo de melanina, la eumelanina para el pelo oscuro, y la felomelanina para el claro.

“El mecanismo de desarrollo responsable de las marcas de colores ocurre muy pronto en el desarrollo del embrión, antes de que se formen los folículos del pelaje y dentro de células que no fabrican pigmentos, pero que contribuyen a la estructura del folículo”, explica el Dr. Gregory Barsh. Una vez descubierto lo anterior, el equipo estudió qué  genes estaban activos cuando se desarrollaba la piel gruesa para ver si estos guiaban la formación de marcas.

Descubrieron que en embriones de 20 días, varios genes dedicados al crecimiento celular cambiaban de repente en la piel destinada a ser más gruesa y a producir folículos para pelo oscuro. Estos genes participan en una “vía de señalización WNT”, una reacción molecular en cadena que obliga a las células a crecer y a desarrollarse en tipos celulares específicos. Y un tipo específico, el gen DKK4, apareció como especialmente activo.

El DKK4 codifica una proteína que rebaja la señalización WNT y, refiriéndose al pelaje de los gatos, parece que el enfrentamiento entre DKK4 y WNT decide si una zona del pelo acaba siendo oscura o clara. En las zonas oscuras existe un equilibrio entre DKK4 y WNT, pero en las claras, DKK4 vence a WNT.

Este descubrimiento apoya la teoría desarrollada por el pionero de la informática Alan Turing en los años cincuenta. Sugirió que las marcas en el pelo de los animales, concretamente las rayas, aparecían cuando una molécula “activadora” impulsaba la producción de un “inhibidor” y estas dos moléculas se mezclaban en el mismo tejido. WNT, el activador, y DKK4, el inhibidor.

Siguiendo la hipótesis de Turing, el equipo de investigadores cree que DKK4 se extiende por los tejidos con más rapidez que la señalización WNT. Esta distribución desigual genera zonas claras y oscuras en el pelo de los gatos.

Un breve inciso sobre Alan Mathison Turing. Nació en Londres el 23 de junio de 1912 y falleció el 7 de junio de 1954 de un envenenamiento por cianuro. Este gran matemático, informático teórico, criptógrafo, filósofo y biólogo teórico, entre otros grandes logros, trabajó para descifrar los códigos nazis de la máquina Enigma durante la II Guerra Mundial. Sin embargo, le sirvió de poco cuando reconoció ser homosexual y fue condenado por conducta indecente en 1952. Se le dio la opción de ir a la cárcel o someterse a una castración química.

Los autores del estudio subrayan que los dibujos que han estudiado solo representan “una fracción de la diversidad que existe entre las razas de gatos domésticos”. Uno de los objetivos del equipo es entender cómo el patrón del tejido se traduce en colores cuando crecen los folículos.

“De momento solo hemos estudiado a los gatos domésticos”, sigue diciendo el Dr. Gregory Barsh. “Pero es muy probable que las moléculas y los mecanismos descubiertos en gatos domésticos puedan aplicarse a las más de 30 especies de felinos salvajes, aunque no podrá deducirse sin llevar a cabo estudios de ADN en felinos salvajes”.

Es muy probable que las rayas del gato doméstico atigrado sean una herencia de su antepasado más directo, el gato montés africano o del Próximo Oriente. En inglés, los gatos atigrados se llaman “tabby” y parece ser que la palabra proviene de “al Attabiyya”, un barrio de Bagdad conocido por producir tafetán de seda rayado en el siglo XVI.