Los óvulos humanos inmaduros se saltan una reacción metabólica fundamental que se cree que es esencial para generar energía, según los hallazgos de un estudio realizado por investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, publicado hoy en la revista Nature.
Al alterar su actividad metabólica, las células evitan la creación de especies reactivas de oxígeno, moléculas dañinas que pueden acumularse, dañar el ADN y causar la muerte celular. Los hallazgos explican cómo los óvulos humanos permanecen latentes en los ovarios hasta 50 años sin perder su capacidad reproductiva.
La investigación sobre los óvulos explica por qué algunas mujeres con afecciones mitocondriales vinculadas al complejo I, como la neuropatía óptica hereditaria de Leber, no experimentan una fertilidad reducida en comparación con mujeres con afecciones que afectan a otros complejos respiratorios mitocondriales
«Los humanos nacen con todo el suministro de óvulos que tienen en vida. Como los humanos también son los mamíferos terrestres más longevos, los óvulos deben mantener condiciones prístinas y evitar décadas de desgaste. Demostramos que este problema está resuelto saltándose una reacción metabólica fundamental que también es la principal fuente de daño para la célula. Como estrategia de mantenimiento a largo plazo, es como poner las baterías en modo de espera. Esto representa un nuevo paradigma nunca antes visto en las células animales«, asegura la Dra. Aida Rodríguez, investigadora postdoctoral del CRG 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 se detienen celularmente y permanecen inactivos hasta 50 años en los ovarios. Como todas las demás células eucariotas, los ovocitos tienen mitocondrias, las baterías de la célula, que utilizan para generar energía para sus necesidades durante este período de latencia.
Las mitocondrias buscan vías metabólicas alternativas
Usando una combinación de imágenes en vivo, técnicas proteómicas y bioquímicas, los autores del estudio encontraron que las mitocondrias en los ovocitos humanos y de Xenopus usan vías metabólicas alternativas para generar energía nunca antes vistas en otros tipos de células animales.
Una proteína y enzima complejas conocidas como complejo I es el «guardián» habitual que inicia las reacciones necesarias para generar energía en las mitocondrias. Esta proteína es fundamental, trabajando en las células que constituyen los organismos vivos que van desde la levadura hasta las ballenas azules. Sin embargo, los investigadores encontraron que el complejo I está prácticamente ausente en los ovocitos. El único otro tipo de célula que se sabe que sobrevive con niveles reducidos de complejo I son todas las células que componen la planta parásita del muérdago.
Según los autores del estudio, la investigación explica por qué algunas mujeres con afecciones mitocondriales vinculadas al complejo I, como la neuropatía óptica hereditaria de Leber, no experimentan una fertilidad reducida en comparación con mujeres con afecciones que afectan a otros complejos respiratorios mitocondriales.
Esta investigación podría conducir a nuevos tratamientos, también contra el cáncer
Los hallazgos también podrían conducir a nuevas estrategias que ayuden a preservar las reservas ováricas de las pacientes que se someten a un tratamiento contra el cáncer. «Los inhibidores del complejo I se han propuesto previamente como un tratamiento contra el cáncer. Si estos inhibidores se muestran prometedores en estudios futuros, podrían apuntar potencialmente a las células cancerosas sin afectar a los ovocitos«, explica la Dra. Elvan Böke, autora principal del estudio y líder del grupo en Cell. & Programa de Biología del Desarrollo en el CRG.
Los ovocitos son muy diferentes a otros tipos de células porque tienen que equilibrar la longevidad con la función. Los investigadores planean continuar con esta línea de investigación y descubrir la fuente de energía que utilizan los ovocitos durante su larga latencia en ausencia del complejo I, con uno de los objetivos para comprender el efecto de la nutrición en la fertilidad femenina.
«Uno de cada cuatro casos de infertilidad femenina no tiene explicación, lo que apunta a una gran brecha de conocimiento en nuestra comprensión de la reproducción femenina. Nuestra ambición es descubrir las estrategias (como la falta del complejo I) que emplean los ovocitos para mantenerse saludables durante muchos años en para averiguar por qué estas estrategias finalmente fallan con la edad avanzada«, concluye la Dra. Böke.
Fuente: Nature.
