El padre de la genética, Gregor Mendel, supuso que todos los espermatozoides tienen las mismas oportunidades en la carrera por la fertilización. En una carrera maratónica hacia el óvulo, según dice la teoría, todos los espermatozoides tienen la misma posibilidad de alcanzar su objetivo antes que cualquier otro espermatozoide. Pero Mendel subestimó este tema. No todos los espermatozoides son iguales.
En Venezuela los problemas de fertilidad masculina representan un tercio de las dificultades para la concepción, pero a pesar de su prevalencia, muchos de estos problemas no tienen explicación. En un nuevo estudio realizado en ratones, los investigadores muestran cómo los espermatozoides que portan una variación genética específica (haplotipo t) no solo nadan, sino que también “emborrachan” a sus compañeros. Las diferencias genéticas pueden dar a los espermatozoides individuales una ventaja en la carrera por la vida, promoviendo así la transmisión de variantes genéticas particulares a la próxima generación.
El nuevo trabajo, publicado esta semana en la revista PLOS Genetics, sugiere que la variación en el gen que codifica la proteína RAC1 puede tener un efecto mortal en las posibilidades de supervivencia de los demás espermatozoides. El estudio también relaciona este tipo de variación con una mayor actividad en una proteína que afecta el movimiento de los espermatozoides, lo que les permite nadar de manera más eficiente.
La investigación se centra en una variación genética llamada variación del haplotipo en RAC1. Esta región, llamada variante t, no es nueva para la ciencia. De hecho, este tramo de ADN se ha destacado como una rareza en la genética mendeliana durante casi un siglo. Si los espermatozoides llevan esta variación, entonces tienen una tasa de éxito del 99% en la fertilización del óvulo, según sus resultados. Los datos destacan el hecho de que los espermatozoides son competidores despiadados. Esta habilidad individual parece depender de un nivel óptimo de RAC1.
Los espermatozoides con el haplotipo t no solo son mejores nadadores que sus compañeros, sino que los resultados también demuestran que el truco consiste en “emborrachar” a todos los espermatozoides, desorientando a los rivales. ¡Literalmente! Pero al mismo tiempo produce un antídoto, que actúa solo en los espermatozoides t y los protege. Imaginemos una maratón en la que todos los participantes se envenenan al tomar el agua, pero algunos corredores también toman el antídoto, y no les afecta. Ese antídoto funciona bien en dosis suficientemente pequeñas.
¿Por qué es importante? Bueno, en la carrera por la fertilización todos estos factores genéticos juegan un papel en el éxito de los espermatozoides mientras luchan por llegar al óvulo. Es la primera vez que los experimentos han demostrado cómo los ratones con variante t obtienen una ventaja en la movilidad de los espermatozoides en mamíferos. Y, ¿cómo ocurre? Los haplotipos t “activan” la proteína Rho llamada RAC1, que juega un papel integral en mantener los espermatozoides alineados hacia el óvulo. Si se estropea este regulador, los espermatozoides (sin antídoto) se tambalean como si se dirigieran a casa después de una parranda del viernes.
Por sí mismos, los espermatozoides t no son tan fabulosos en el juego de la supervivencia del más apto. Porque la cantidad de proteína que se expresa debe estar en un delicado equilibrio, ni demasiado ni muy poco, para que ayude a los espermatozoides. Los autores descubrieron que la proteína actúa como un interruptor de una lámpara que se puede encender o apagar en el esperma del haplotipo t. El nivel de proteína que hay tiene que estar bien regulado. Si el nivel de RAC1 no está equilibrado, se mueven, pero están dando vueltas en círculos, generando infertilidad en los ratones.
Pensando en el tema, a mi entender este estudio es preliminar y solo aplicable en ratones. Con estos resultados aún no está claro cómo ocurre la desorientación o “borrachera”, por lo que se necesita más trabajo de investigación para descubrir el mecanismo detrás de los efectos.
¿Qué sigue en la investigación? Al ser observado en ratones, la investigación solo tiene una relevancia limitada para la reproducción humana. Además, los espermatozoides son diferentes para cada especie, lo que ocurre en el esperma de los ratones no necesariamente sucede en humanos u otros mamíferos. Por ejemplo, la proteína RAC1 también se ha estudiado en el esperma de toro, generando resultados similares que los obtenidos para ratones. Los espermatozoides de toro son más similares a los espermatozoides humanos.
Estos resultados muestran lo que podría suceder si se aplican las mismas estrategias competitivas en los espermatozoides humanos. Pero es demasiado pronto para decir algo definitivo. Cuanto más entendamos sobre los diversos modelos de la química reproductiva en el reino animal, mejor entenderemos cómo se comporta el nuestro. Ahora los investigadores están analizando la proteína RAC1 en el esperma humano, con la esperanza de descubrir si puede estar relacionada con la infertilidad masculina en nuestra propia especie.
Este artículo fue publicado originalmente el 8 de febrero de 2021
***
Las opiniones expresadas en esta sección son de entera responsabilidad de sus autores.
Del mismo autor: Revelando los secretos de Troctolita 76535