La pérdida de una proteína que recubre a los espermatozoides podría explicar una parte importante de la infertilidad de los hombres de todo el mundo, según un estudio llevado a cabo por un equipo internacional de investigadores liderado por University of California Davis. La investigación podría abrir nuevos caminos para detectar y tratar las parejas para la infertilidad.
Este artículo ha sido publicado en la revista Science Translational Medicine.
La proteína DEFB126 actúa como un dispositivo de camuflaje, permitiendo al esperma nadar a través del mucus vaginal y evitar ser atacado por el sistema inmune, con el objetivo de alcanzar el óvulo, dijo Gary Cherr, autor principal del artículo y profesor de la UC Davis Bodega Marine Laboratory and Center for Health and Environment.
Los investigadores de la UC Davis descubrieron que muchos hombres portan un gen defectuoso para la DEFB126. Un estudio de muestras procedentes de los EEUU., Reino Unido y China muestra que hasta un cuarto de los hombres de todo el mundo portan dos copias del gen defectuoso, lo que puede afectar sifnificativamente a su fertilidad.
La infertilidad afecta aproximadamente a un 10-15% de la población estadounidense, dijo John Gould, profesor de urología de la UC Davis, al cual no ha participado en la investigación. Aproximadamente la mitad de los casos se trata de problemas de infertilidad masculina.
Uno de los misterios de la fertilidad humana es que la cantidad y calidad del esperma parece tener poco que ver con que un hombre sea fértil, dijo Ted Tollner, principal autor del artículo, quien llevó a cabo el estudio como estudiante postdoctoral con Cherr. Tollner ahora es profesor del departamento de ginecología y obstetricia de la UC University de Davis.
“En el 70% de los hombres, no se puede explicar su infertilidad sobre la base del conteo y de la calidad de los espermatozoides”, dijo Cherr. Estudios como éste nos pueden dar la oportunidad para explicar estos casos, dijo Gould.
Si de este descubrimiento se desarrolla con éxito en un test, podría ser utilizado para enviar directamente a parejas a un tratamiento de inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), en el cual los óvulos se extraen de la mujer y los espermatozoides se inyectan directamente en el óvulo, evitando el diagnóstico diferencial, el cual es caro, para así excluir otras causas de infertilidad, dijo Gould.
Tollner y Cheer estaban buscando maneras de hacer vacunas anticonceptivas cuando empezaron a mirar la proteína DEFB126. Esta proteína pertenece a una clase de moléculas denominadas defensinas, la cual es natural de patógenos situados en las superficies mucosas. La proteína DEFB126 se produce en el epidídimo, el cual se trata de una estructura en donde se almacenan los espermatozoides después de producirse éstos en los testículos, en donde se acumulan formando una capa gruesa.
Tollner y Cherr estaban tratando de producir anticuerpos frente a proteínas de los espermatozoides humanos, sin mucho éxito. Por lo que recurrieron a la ayuda por parte de Charles Bevins, un experto en defensinas, que acababa de llegar al departamento de Microbiología e Inmunología de la UC Davis.
El laboratorio de Bevins había hecho una copia recombinante del gen DEFB126 humano, con el objetivo de generar una proteína purificada que Tollner y Cherr podrían utilizar para crear anticuerpos. En su primer intento, encontraron que el gen contenía una mutación la cual impedía realizar la proteína. Pero cuando utilizaron espermatozoides de un donante diferente, fueron capaces de producir la proteína normal.
“Si no hubiéramos visto esto en el primer clon, podíamos estar confundidos a día de hoy”, dijo Bevins.
Los espermatozoides de hombres que portaban los genes defectuosos para la proteína DEFB126 se veían normales bajo el microscopio y éstos nadaban como los espermatozoides normales. Pero éstos son mucho menos capaces de nadar a través de un gel artificial hecho para asemejarse al moco cervical humano.
El equipo encontró que cuando la proteína normal se añade a los espermatozoides con la proteína defectuosa, éstos recuperan sus capacidades normales.
Trabajando con Edward Hollox, de la University of Leicester, Inglaterra; Xiping Xu de la University of Illinois, Chicago; y Scott Venners, de la Simon Fraser University, Canada, estos investigadores fueron capaces de observar la frecuencia del gen en muestras de ADN de personas de los Estados Unidos, Reino Unido, China, Japón y África.
Los investigadores encontraron que en todo el mundo, alrededor de la mitad de todos los hombres portan una copia defectuosa de este gen; una cuarta parte de todos los hombres portan dos copias defectuosas de este gen, lo que hace que los espermatozoides no naden muy bien a través del mucus vaginal.
En colaboración con Xue Liu y otros científicos en la Universidad Médica de Anhui, en China, el equipo de epidemiología encabezado por Venners, fueron capaces de ver el efecto de la mutación en un grupo de parejas que estaban intentando concebir. Como resultado se encontró una disminución estadísticamente significativa en el número de embarazos en las parejas en donde el hombre llevaba dos copias del gen DEFB126 defectuosas.
¿Por qué una mutación que afecta a la fertilidad es tan asombrosamente común? Puede ser que los heterocigotos, hombres con una copia normal y otra copia defectuosa del gen, pero su fertilidad es normal, son favorecidos de alguna manera, dijo Tollner.
Tollner señalo que en comparación con los espermatocitos de los monos y de otros mamíferos, el esperma humano es típicamente de peor calidad, nadan lentamente y presenta una alta tasa de células defectuosas. Es posible que los humanos, a diferencia de la mayoría de los mamíferos, tienen una relación monógama de gran duración, por lo que la calidad de los espermatocitos simplemente no importa mucho, dijo Cherr.
Sin embargo, algunos investigadores creen que, por razones desconocidas, la fertilidad masculina ha estado decreciendo alrededor del mundo en las últimas décadas. La disminución de la fertilidad puede desenmascarar los problemas asociados con el gen DEFB126 defectuoso.
Cherr dijo que tiene la esperanza de trabajar con el mayor programa de infertilidad de los Estados Unidos, para explorar aún más el papel de la mutación.
Este estudio fue financiado por becas del National Science Foundation y del National Institutes of Health.
Fuente: Science Daily
No hay comentarios:
Publicar un comentario