Los óvulos humanos están diseñados para durar más tiempo. Cuando una persona nace con un aparato reproductor femenino, ya ha producido todos sus óvulos para el resto de su vida. aún, Los ovarios contienen alrededor de 1 a 2 millones de óvulos inmadurosLos ovocitos, conocidos como ovocitos, pueden permanecer saludables y fertilizar con éxito hasta por 50 años, lo que sugiere a los científicos reproductivos que deben tener una estrategia secreta para evitar daños durante tanto tiempo. Ahora, un equipo de biólogos del desarrollo con sede en Barcelona, España, ha descubierto que un núcleo de ovocitos puede cambiar a un «modo de batería de reserva», almacenando una reserva finita durante largos períodos de tiempo.
Un estudio publicado el 20 de julio en la revista la naturaleza reveló que las mitocondrias de los ovocitos aprovechan una vía de energía diferente que evita la producción de radicales libres, moléculas químicas que pueden dañar el ADN, las proteínas y las paredes celulares. Los hallazgos arrojan nueva luz sobre la longevidad de estas células y pueden ayudar a avanzar en posibles estrategias de fertilidad.
«La fertilidad de las mujeres disminuye con la edad, y si observa los estudios demográficos, cada vez más mujeres optan por tener hijos a mediados de los 30», dijo Elvan Bock, autor principal del estudio y líder del grupo del Programa de Biología Celular y del Desarrollo en Barcelona Centro de Regulación Genómica. Pero alrededor de esta edad, «la calidad de los ovocitos disminuye, y esto es responsable de los problemas de fertilidad de la mayoría de las mujeres», señala.
Los ovocitos humanos son particularmente únicos, dice Boke. Dada nuestra vida prolongada, las células deben permanecer inactivas en el cuerpo durante décadas, pero a diferencia de otras células de larga vida como las neuronas, no pueden regenerarse y cualquier daño puede afectar la salud del niño. Es una estrategia arriesgada, pero bastante exitosa, que no se entiende bien, explica Boke. «Los ovocitos rara vez se estudian en la literatura porque son muy, muy difíciles de acceder», dice ella. Investigaciones previas en otras especies sugieren que los ovocitos normales tienen un metabolismo lento, lo que permite una estabilidad a largo plazo. Sin embargo, lo que esto significa para la supervivencia a largo plazo de las células sigue siendo un misterio.
«Estas células viven mucho tiempo y, tal vez, tienen algo más que hacer en comparación con otras células», Bocces. «Queríamos saber qué estrategias utilizan los ovocitos para mantener el citoplasma joven y la estructura celular durante muchos años».
Bock se asoció con la autora principal del estudio e investigadora de genómica Aida Rodríguez-Nuevo y otros colegas para investigar la actividad de las mitocondrias en los ovocitos para buscar marcadores específicos de daño. especies de oxígeno reactivas (ROS), o radicales libres. En ciertos tipos de células que funcionan correctamente, estas moléculas pueden ayudar a iniciar los procesos necesarios. Pero si sus niveles son demasiado altos, pueden hacer mucho daño y Incluso causa cáncer. En algunos casos. «Realmente no quieres tener demasiados», dijo Boke.
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Los problemas mitocondriales son una de las principales causas de las especies reactivas de oxígeno en el cuerpo. Como fuente de energía de la célula, las mitocondrias tienen una serie de complejos de proteínas que recubren sus membranas que transfieren electrones e iones de hidrógeno cargados positivamente para generar energía. Pero los electrones pueden escaparse de la cadena y unirse al oxígeno, formando radicales libres.
«Sé que cada célula tiene algunas especies reactivas de oxígeno», dice Boke. Para analizar los niveles de ROS, el equipo aplicó un tinte mitocondrial a los ovocitos primarios supervivientes de especies de ranas y humanos. Xenopus laevis, que tienen ovocitos excepcionalmente grandes. Pero cuando el equipo tomó imágenes de las células, no encontraron ROS detectables. «Otras células son como luces brillantes bajo un microscopio, y los ovocitos son completamente negros».
A continuación, el equipo investigó si el proceso de generación de radicales libres era diferente en los ovocitos de otras células del cuerpo. Descubrieron que el cambio clave fue la ausencia del primer complejo proteico, a menudo denominado el principal «guardián» de los electrones. El complejo I es la principal fuente de fuga de electrones en las mitocondrias.
Básicamente, «las mitocondrias en el ovocito están básicamente en modo de espera», dice Boke. «Todavía están produciendo energía, pero no muy activos». El equipo pudo demostrar que partes de las células cambiaron su producción de energía a un segundo complejo proteico que, aunque menos eficiente, produjo suficiente energía para ayudar a los ovocitos a mantenerse con vida y funciones esenciales. Sin embargo, una vez que los óvulos inmaduros comienzan a crecer durante la ovulación, el primer complejo proteico se ensambla y vuelve a funcionar para producir energía, escribieron los autores en el artículo.
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«Ahora que sabemos que el complejo I no es esencial, lo que significa que otros complejos de proteínas en realidad lo reemplazan, esto significa que el cableado metabólico del ovocito es diferente al de muchas otras células», dijo Boke. en el interior un artículo de revisión del estudio publicado en el mismo número la naturalezaInvestigadores biomédicos de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, señalaron que sería interesante si esta ruta metabólica alterada pudiera ser una característica universal de los ovocitos en etapa temprana en otros organismos de larga vida.
«Este hallazgo tiene implicaciones para comprender cómo las células longevas mantienen la viabilidad durante décadas», escriben los autores, que no participaron en el estudio. «Específico para los óvulos, el descubrimiento se suma a nuestra comprensión de cómo los ovocitos primordiales extraordinarios proporcionan un refugio seguro para el ADN nuclear y mitocondrial entre generaciones».
Pero las peculiaridades mitocondriales y los bajos niveles de radicales libres probablemente no sean los únicos factores que contribuyen a la longevidad de los ovocitos. Su equipo está buscando otras posibles estrategias y planes para investigar más a fondo fuentes de energía específicas que utilizan ovocitos para sobrevivir en el ovario. Otras respuestas pueden proporcionar una imagen más completa de la conexión entre la dieta, la nutrición, la fertilidad y la dureza del óvulo humano.
Boke espera que los nuevos hallazgos también puedan ayudar en futuras evaluaciones de fertilidad. Él quiere ver si los cambios en la actividad metabólica en las mitocondrias tienen algún efecto en las personas infértiles, dice. «Extender la vida reproductiva incluso cinco años significa que la edad a la que las mujeres pueden quedar embarazadas será de 35 a 40 años», dice. «Realmente hará una gran diferencia».
