La clave de la infertilidad masculina podría estar en única
proteína, esencial para el desarrollo del esperma. Lo dice un equipo de
los investigadores del Cold Spring Harbor Laboratory (EE.UU.) que en un trabajo que se publica en «Nature Communications»
explica cómo una proteína controla el proceso de «empaquetamiento» del
ADN encargado de proteger la información genética del hombre.
El esperma, explica el autor del trabajo, Alea Mills, no es
más que un vehículo de reparto de la información genética de un hombre.
Las células especializadas son poco más que un haz de ADN impulsado por
motores moleculares y, por ello, son diminutas: de la cabeza a la cola una célula de esperma mide sólo 50 micrómetros de largo (un
huevo es 30 veces más grande). Este mínimo tamaño tiene sus ventajas,
asegura Mills, pero también inconvenientes: el material genético del
varón debe ser muy bien empaquetado para que quepa en un espacio tan
minúsculo.
Pero este problema de empaquetado no es exclusivo de los
espermatozoides. Cada célula contiene un genoma humano completo, que
tiene un extensión de casi dos metros si se despliega. Para contener
esta longitud masiva de ADN las células comprimen nuestra información
genética. Así, en cada núcleo de la célula el ADN se enrolla como un
hilo alrededor de carretes de proteínas, llamadas histonas. Y dicho
hilo, comenta Mills, puede desenrollarse fácilmente en cualquier momento
para permitir el acceso a la información genética. Sin embargo, en los
espermatozoides el problema de embalaje es mucho más grave, ya que su
ADN está aún más condensado. Para resolver el problema, las histonas se sustituyen por pequeñas proteínas llamadas protaminas. Y este proceso de reenvasado, llamado remodelación de la cromatina, es absolutamente esencial para la fertilidad masculina.
En el trabajo,
Mills y su equipo han identificado una proteína, llamada CHD5 , como un
regulador clave de la remodelación de la cromatina durante el
desarrollo de los espermatozoides. Lo que ha hecho su equipo es eliminar
las dos copias del gen CHD5 de ratones machos y así han descubierto que
estos animales tenían defectos de fertilidad graves,
que van desde el número de espermatozoides a la disminución de la
motilidad espermática. Y vieron que dicho esperma defectuoso fracasó al
fertilizar los huevos cuando se realizó la fertilización in vitro (FIV).
Mills ha estado interesado en CHD5 desde el momento en que
su equipo descubrió en 2007 que actúa como un supresor tumoral, que
puede impedir que las células se conviertan en cancerosas. «Sabemos que
esta habilidad tiene algo que ver con la remodelación de la cromatina
-que cuando es defectuosa hace que las células normales se transformen
en tumores –afirma-. Pero la reorganización de la cromatina más
importante se produce cuando las células especializadas que llevan
nuestro mapa genético se convierten en células espermática. Por eso,
tiene sentido que CHD5 esté funcionando en este proceso».
Esto es, de hecho, lo que encontraron Mills y su equipo.
Cuando CHD5 no está presente, la remodelación de la cromatina se
interrumpe y las histonas no se sustituyen de manera eficiente con
protaminas para volver a empaquetar el ADN, lo que produce un genoma más
desigual, menos condensado.
Los investigadores han visto que este cambio en el
empaquetado del ADN tiene efectos dramáticos sobre el propio ADN: si no
hay CHD5, la doble hélice se daña, se rompe en múltiples puntos a lo
largo del genoma. «Así que además de la infertilidad –afirma Mills-, la pérdida de CHD5 puede predisponer a las futuras generaciones a un mayor riesgo de enfermedad».
Según Mills, «CHD5 puede proteger a una persona de patologías
relacionadas con el daño del ADN y las mutaciones espontáneas, como el
cáncer y el autismo».
Los investigadores están ahora analizando el papel de CHD5
en la fertilidad humana a partir de información obtenida de las biopsias
de testículos obtenidas de hombres con problemas de fertilidad. «Hemos
encontrado que los que tienen los defectos más graves tenían los niveles
más bajos de CHD5 y, aunque de momento es solo una asociación, estamos
deseosos de entender completamente cómo CHD5 afecta el desarrollo del
esperma en el hombre».
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