Descubrimiento promete mejores tratamientos de fertilidad y desarrollo de nuevos anticonceptivos

La fertilización empieza cuando un óvulo y un espermatozoide se reconocen entre sí y se fusionan para formar un embrión.

Pero su compañero en el ovulo ha sido un misterio. Es decir, hasta ahora, un equipo de investigadores identificó una sola proteína que emparejado con Izumo es necesaria para la fertilización.

La proteína se ha denominado como Juno, la diosa romana de la fertilidad y el matrimonio.

“Hemos resuelto un misterio que ha permanecido por mucho tiempo en la biología mediante la identificación de las moléculas que aparecen en todos los espermatozoides y el óvulo que deben unirse entre sí en el momento en que fuimos concebidos” dice el Dr. Gavin Wright, autor principal del Instituto Sanger. “Sin esta interacción esencial, la fertilización puede simplemente no sucede. Podemos ser capaces de usar este descubrimiento para mejorar tratamientos de fertilidad y desarrollo de nuevos anticonceptivos“.

Los científicos crearon una versión artificial de la proteína Izumo para identificar a la pareja de unión en la superficie del ovario. Usando este enfoque, descubrieron que Izumo en el esperma interactuó con Juno en la superficie del huevo para iniciar la fertilización.

El equipo desarrolló ratones que carecían de la proteína de Juno en la superficie de los ovarios. Estos ratones eran infértiles y sus huevos no se fusionan con el esperma normal, destacando que la proteína de Juno es esencial para la fertilidad en ratones hembras. De la misma manera, los ratones machos que carecen de la proteína de Izumo también son infértiles, destacando su papel esencial en la fertilidad masculina.

“El emparejamiento Izumo-Juno es la primera interacción esencial para el reconocimiento entre el espermatozoide y óvulo en cualquier organismo” dice la Dra. Enrica Bianchi, primer autor del Wellcome Trust Sanger Institute. “La unión de las dos proteínas es muy débil, lo que probablemente explica por qué ha sido un misterio hasta ahora.

El trabajo previo en el laboratorio nos llevó a esperar una interacción débil, y esto entonces guió el diseño de nuestros experimentos, y, después de mucho esfuerzo, finalmente funcionó“.

El equipo encontró que después de la fase inicial de la fertilización, se produce una pérdida repentina de la proteína de Juno de la superficie del huevo, convirtiéndose prácticamente indetectable después de sólo 40 minutos. Esto puede explicar por qué el óvulo, una vez fecundado por la primera célula de esperma, apaga su capacidad para reconocer más esperma. Esto evita la formación de embriones con más de una célula de esperma, de otro modo tendría demasiados cromosomas y moriría.

El equipo ahora está monitoreando a mujeres infértiles para entender si los defectos en el receptor de Juno son una causa de la infertilidad. Si es así, entonces una simple prueba de detección genética podría ayudar a informar el tratamiento adecuado para las mujeres que luchan para concebir de forma natural permitiendo una reducción de los costos y el estrés que a menudo involucran los tratamientos de fertilidad asistida.

Referencia

• Enrica Bianchi, Brendan Doe, David Goulding y Gavin J. Wright Juno is the egg Izumo receptor and is essential for mammalian fertilization doi:10.1038/nature13203 http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13203.html