Descubrieron el mecanismo que mantiene latente y a la espera de la fecundación a las células femeninas reproductoras
Los ovocitos son células femeninas. Se forman durante el desarrollo fetal y permanecen latentes en el ovario hasta 50 años. A pesar del largo período de latencia, estos conservan la capacidad de dar lugar a un nuevo organismo tras la fecundación. El misterio de cómo los ovocitos pueden quedar inactivos sin perder su capacidad de reproducción ha sido resuelto por los investigadores de los España.
Hasta ahora se sabía poco sobre cómo los ovocitos mantienen la aptitud durante décadas para preservar su potencial de desarrollo. Ese desconocimiento dificultaba los esfuerzos para comprender la disminución de la calidad de los ovocitos en las mujeres a medida que pasan los años.
Según una investigación del Centro de Regulación Genómica, que depende del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona, los óvulos humanos inmaduros se saltan un proceso metabólico crítico que se cree necesario para producir energía. El hallazgo fue publicado en la revista Nature.
Hasta ahora fue difícil comprender la disminución de la calidad de los ovocitos en las mujeres a medida que pasan los años (Getty Images)
Las células modifican su metabolismo para dejar de producir especies reactivas de oxígeno, moléculas peligrosas que pueden acumularse, dañar el ADN y causar la muerte celular. La investigación logró explicar cómo los óvulos humanos pueden permanecer inactivos en los ovarios hasta 50 años sin perder su capacidad de reproducción.
“Los humanos nacen con todo el suministro de óvulos que tienen en la vida. Como los humanos son también el mamífero terrestre más longevo, los óvulos tienen que mantenerse en condiciones prístinas evitando décadas de desgaste. Demostramos que este problema se resuelve omitiendo una reacción metabólica fundamental que es también la principal fuente de daños en la célula. Como estrategia de mantenimiento a largo plazo, es como poner las pilas en modo de espera. Esto representa un paradigma totalmente nuevo nunca antes visto en células animales”, afirmó la doctora Aída Rodríguez, investigadora postdoctoral y primera autora del estudio.
Los óvulos humanos se forman por primera vez en los ovarios durante el desarrollo fetal, pasando por diferentes etapas de maduración. Durante las primeras etapas de este proceso, los óvulos inmaduros, conocidos como ovocitos, entran en detención celular y permanecen inactivos en los ovarios hasta 50 años.
Encontraron que las mitocondrias en los ovocitos humanos y de ranas Xenopus usan vías metabólicas alternativas para generar energía nunca antes vistas en otros tipos de células animales.Crédito: Aida Rodríguez/Nature
Los ovocitos, como todas las demás células eucariotas, tienen mitocondrias, o baterías celulares, que emplean para producir energía para sus necesidades durante este periodo de latencia. Mediante una mezcla de técnicas de imagen en vivo, proteómica y bioquímica, los investigadores científicos descubrieron que las mitocondrias de los ovocitos humanos y de la rana Xenopus utilizan vías metabólicas alternativas para crear energía que no se habían observado anteriormente en otros tipos de células animales.
Un complejo proteico y enzimático conocido como “complejo I” es el “guardián” habitual que inicia las reacciones necesarias para generar energía en las mitocondrias. Esta proteína es fundamental y funciona en las células que constituyen los organismos vivos, desde la levadura hasta la ballena azul. Sin embargo, los investigadores descubrieron que el “complejo I” está prácticamente ausente en los ovocitos. El único otro tipo de célula que se conoce que sobrevive con los niveles de “complejo I” agotados son todas las células que componen la planta parásita muérdago.
Según los autores del estudio, la investigación explica por qué algunas mujeres con afecciones mitocondriales relacionadas con el “complejo I”, como la neuropatía óptica hereditaria de Leber, no experimentan una reducción de la fertilidad en comparación con las mujeres con afecciones que afectan a otros complejos respiratorios mitocondriales.
La investigación explica por qué algunas mujeres con afecciones como la neuropatía óptica hereditaria de Leber, no experimentan una reducción de la fertilidad/Archivo
Los hallazgos también podrían conducir a nuevas estrategias que ayuden a preservar las reservas ováricas de las pacientes sometidas a tratamiento contra el cáncer. “Los inhibidores del complejo I se han propuesto anteriormente como tratamiento del cáncer. Si estos inhibidores resultan prometedores en futuros estudios, podrían dirigirse a las células cancerosas y preservar los ovocitos”, explicó Elvan Böke, autora principal del estudio y jefa de grupo del programa de Biología Celular y del Desarrollo del Centro donde se hizo la investigación.
Los ovocitos son muy diferentes de otros tipos de células porque tienen que equilibrar la longevidad con la función. Los investigadores planean continuar esta línea de investigación y descubrir la fuente de energía que utilizan los ovocitos durante su larga latencia en ausencia del “complejo I”. Quieren comprender cuál es el efecto de la nutrición en la fertilidad femenina.
“Uno de cada cuatro casos de infertilidad femenina no tiene explicación -señaló la doctora Böke-, lo que indica una enorme laguna de conocimiento en nuestra comprensión de la reproducción femenina. Nuestra ambición es descubrir las estrategias (como la falta de complejo I ) que emplean los ovocitos para mantenerse sanos durante muchos años, con el fin de averiguar por qué estas estrategias acaban fallando con la edad avanzada”.