Los óvulos se ponen en punto muerto para mantener décadas su función

Las mujeres nacen con todos los óvulos de los que dispondrán a lo largo de su vida para quedarse embarazadas, ya que tras el nacimiento no se producen nuevos óvulos y en un determinado momento, que coincide con la menopausia, se agota la reserva ovárica y se pierde la capacidad reproductiva. Por ello es tan importante que los ovocitos –que son los óvulos inmaduros– se mantengan sanos durante décadas para cumplir con su misión. Ahora, un estudio ha descubierto cómo lo consiguen.

Durante el desarrollo fetal los óvulos se forman en los ovarios y durante las primeras fases de maduración los ovocitos se encuentran en un estado de arresto celular y permanecen en estado latente –inactivos– en los ovarios por un periodo de hasta 50 años, sin perder su capacidad reproductiva. Es decir, que ponen “el motor en punto muerto” para mantener su funcionalidad durante décadas.

Los ovocitos contienen mitocondrias –consideradas como el motor de la célula– y las usan para generar energía y cubrir sus necesidades durante este período de latencia. La nueva investigación, realizada por un equipo científico del Centro de Regulación Genómica (CRG), ha descubierto que los óvulos humanos inmaduros se saltan una reacción metabólica clave para generar energía. Al modificar su actividad metabólica, estas células evitan que se desarrollen especies reactivas de oxígeno, que son moléculas dañinas que se pueden acumular, dañar el ADN y provocar la muerte celular.

“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 mantenerse en condiciones impecables y evitar décadas de desgaste. Mostramos que este problema se resuelve omitiendo una reacción metabólica fundamental que también es la principal fuente de daños para la célula. Como estrategia de mantenimiento a largo plazo, es como poner el motor en punto muerto. Esto representa un nuevo paradigma nunca antes visto en células animales”, ha explicado la Dra. Aida Rodríguez, investigadora postdoctoral en el CRG y primera autora del estudio.

Las autoras del estudio emplearon una combinación de imágenes en vivo, técnicas proteómicas y bioquímicas, y encontraron que las mitocondrias en los ovocitos humanos y de ranas Xenopus se sirven de vías metabólicas alternativas para generar energía que no se habían visto nunca antes en otros tipos de células animales.

“Los humanos nacen con todo el suministro de óvulos que tienen en vida. Como también son los mamíferos terrestres más longevos, los óvulos deben mantenerse en condiciones impecables y evitar décadas de desgaste”

Un complejo enzimático que se denomina complejo I es el habitual punto de entrada que inicia las reacciones necesarias para generar energía en las mitocondrias. Esta enzima es fundamental y actúa en las células que constituyen los organismos vivos, desde la levadura, hasta las ballenas azules. Sin embargo, el equipo científico descubrió que el complejo I está prácticamente ausente en los ovocitos. Solo se conoce otro ser vivo que se mantiene con niveles reducidos de complejo I y son las células que componen el muérdago, una planta parásita.

Nuevas estrategias para preservar la reserva ovárica

Las autoras afirman que los hallazgos del estudio explican por qué la fertilidad de algunas mujeres con afecciones mitocondriales vinculadas al complejo I, como la neuropatía óptica hereditaria de Leber, no se encuentra reducida en comparación con mujeres con afecciones que influyen sobre otros complejos respiratorios mitocondriales.

Los resultados, que se han publicado en Nature, también podrían facilitar el desarrollo de nuevas estrategias que ayuden a preservar las reservas ováricas de las pacientes que siguen un tratamiento contra el cáncer. “Los inhibidores del complejo I se han propuesto previamente como tratamiento contra el cáncer. Si estos inhibidores se muestran prometedores en estudios futuros, podrían dirigirse potencialmente a las células cancerosas sin afectar a los ovocitos”, explica la Dra. Elvan Böke, autora principal del estudio y jefa de grupo en el programa de Biología Celular y del Desarrollo en el CRG.

Los ovocitos tienen que equilibrar la longevidad con la función, lo que hace que sean muy diferentes a otro tipo de células. Las investigadoras tienen intención de seguir con esta línea de investigación y descubrir la fuente de energía que usan los ovocitos durante su larga etapa de latencia en ausencia del complejo I, y uno de sus objetivos es conocer los efectos 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 para descubrir por qué estas estrategias finalmente fallan con la edad avanzada”, concluye la Dra. Böke.