Descubren el secreto de la longevidad de los ovocitos, clave para preservar la fertilidad femenina
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Un estudio en Cell revela que disponen de un mecanismo de limpieza que elimina los agregados de proteínas, que en el caso de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer destruyen las neuronas
20 feb 2024 . Actualizado a las 18:05 h.Esterilidad de origen desconocido. Es el diagnóstico que reciben hasta un 20 % de las parejas que quieren tener hijos y no pueden. Y no hay un motivo aparente que lo explique, aunque se sabe que la fertilidad disminuye con la edad y que la mala calidad de los ovocitos es la principal causa en el caso de las mujeres. Sin embargo, hay algo que resulta hasta paradójico porque los ovocitos en los humanos, a diferencia de otras especies, tienen una gran longevidad. Pueden mantenerse sanos incluso durante cincuenta años.
El secreto de esta longevidad era un misterio para la ciencia, pero acaba de ser desvelado ahora por un equipo del Centro de Regulación Genómica (CGR) de Barcelona, que ha descubierto un nuevo mecanismo que explica cómo los ovocitos permanecen en perfectas condiciones durante décadas sin sucumbir al desgaste que provocaría el fracaso en otros tipos celulares. El hallazgo, que se publica en la revista Cell, representa una nueva frontera para explorar las causas inexplicables de la infertilidad.
La clave radica en unas estructuras especiales en los ovocitos a las que llamaron Conjuntos Vesiculares EndoLisomales (ELVAs), que actúan como una máquina de limpieza de los agregados proteicos, la acumulación de proteínas mal plegadas que dañan en las células y que están detrás, por ejemplo, de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. Solo que en este caso, y a diferencia de las neuronas, los ovocitos tienen este mecanismo de defensa que se acaba de descubrir.
«Un ovocito debe donar todo su citoplasma al embrión en el momento de la fecundación, por lo que no puede permitir que se acumule basura, lo que supondría un riesgo existencial para su función. En ese sentido, los ELVA son como una sofisticada red de eliminación de residuos o un equipo de limpieza que patrulla por el citoplasma para asegurarse de que no haya agregados flotando libremente. Mantienen estos agregados en un ambiente confinado hasta que el ovocito esté listo para deshacerse de ellos de una sola vez. Es una estrategia eficaz y eficiente desde el punto de vista energético», explica el investigador Gabriele Zaffagnini, coautor del estudio en el Centro de Regulación Genómica.
Estas estructuras -hay unas 50 por cada ovocito- deambulan por el citoplasma, donde capturan y retienen los agregados proteicos, haciéndolos inofensivos. Las células tienen estructuras subcelulares conocidas como orgánulos, que realizan trabajos muy parecidos a los de un órgano en el cuerpo. Los autores del estudio conceptualizan los ELVA como un «superorgánulo» porque es una red de muchos tipos diferentes de componentes celulares que trabajan juntos como una sola unidad.
Pero, ¿por qué es importante el estudio para la infertilidad? Porque se ha demostrado que la presencia de los agregados proteicos también podría interferir con la calidad tanto de óvulo, especialmente en mujeres mayores, como del embrión. Los autores del estudio eliminaron la capacidad del mecanismo de limpieza para degradar los agregados de proteínas durante el proceso de maduración de los ovocitos. Este experimento condujo a la formación de óvulos defectuosos.
Por tanto, potenciar la actividad de este mecanismo de limpieza de los agregados de proteínas podría, hipotéticamente, preservar la calidad de los ovocitos durante más tiempo aún y aumentar la fertilidad en mujeres mayores o en aquellas en las que este mecanismo de protección no funciona adecuadamente.
«Nuestro estudio abre una dirección futura fascinante para explorar si la degradación de proteínas y los problemas con la forma en que se regulan en los ovocitos podrían explicar el deterioro de la salud embrionaria relacionado con la edad», destaca Elvan Böke, jefa de grupo de Biología de Ovocitos y Latencia Celular del CRG.
Otro tipo de célula longeva que no se divide pero que tiene que lidiar con agregados de proteínas son las neuronas. La acumulación de sustancias nocivas en estas células está relacionada con el desarrollo de varios tipos de enfermedades neurodegenerativas, incluido el alzhéimer. ¿Podrían existir compartimentos similares a ELVA también en neuronas y otros tipos de células? El estudio abre la puerta a futuras vías de investigación más allá del campo de la reproducción. Es un camino por explorar.