Mantenimiento de los óvulos: las proteínas de larga vida pueden ser esenciales
Nuevos hallazgos sobre la fertilidad femenina
Las hembras de los mamíferos -incluidos los humanos- nacen con todos sus óvulos. De los entre uno y dos millones de óvulos de una mujer, unos 400 maduran antes de la menopausia y pueden ser fecundados. Por tanto, algunos óvulos sobreviven varias décadas y necesitan seguir siendo funcionales durante tanto tiempo. Las proteínas de vida extremadamente larga del ovario parecen desempeñar un papel importante en este sentido, según ha descubierto ahora un equipo de investigadores de Gotinga (Alemania) en experimentos con ratones. Estas proteínas de larga vida parecen ayudar a mantener la fertilidad el mayor tiempo posible.
"Los óvulos deben conservarse durante toda la vida reproductiva de la mujer para que puedan convertirse en embriones sanos", explica Melina Schuh, Directora del Instituto Max Planck (MPI) de Ciencias Multidisciplinares. Incluso en los ratones, que sólo pueden reproducirse durante algo más de un año, la vida útil de los óvulos es mucho mayor que la vida media de las proteínas. Las células vivas reciclan la mayoría de sus proteínas en pocos días. Sin embargo, dependiendo del tipo de célula y de su función, no todas las proteínas se degradan al mismo ritmo.
Junto con los equipos dirigidos por los jefes de grupo Juliane Liepe y Henning Urlaub, el equipo de Schuh ha investigado ahora cuantitativamente con qué frecuencia se producen proteínas de larga vida en los ovarios. Para sus experimentos, los investigadores combinaron diversos métodos bioquímicos y moleculares con la modelización matemática. "Este enfoque multidisciplinar nos permitió observar las proteínas en los ovarios y ovocitos de ratones en diferentes etapas de la vida para determinar la edad de las proteínas", afirma Liepe, jefe del grupo de investigación Max Planck. Los científicos también analizaron cómo cambiaba la abundancia de las proteínas a lo largo del tiempo registrando un inventario de proteínas ováricas de casi 8.900 proteínas.
Muchas proteínas extremadamente longevas en los ovarios
El resultado: Los ovarios contienen un número extremadamente elevado de proteínas de vida larga, más que otros tejidos e incluso más que el cerebro. Estas proteínas estables se encuentran no sólo en los propios óvulos, sino también en otras células somáticas del ovario.
"Muchas de las proteínas de larga vida tienen funciones protectoras, como la reparación del ADN o la protección de las células frente a daños", explica Urlaub, jefe de grupo en el MPI y el Centro Médico Universitario de Gotinga. Estos ayudantes del plegamiento molecular, conocidos como chaperonas, evitan que las proteínas mal plegadas se agreguen y alteren los procesos celulares". Los experimentos de los científicos de Gotinga demostraron que las chaperonas son extremadamente estables en el ovario y evitan la agregación durante más tiempo que en el cerebro, por ejemplo. Del mismo modo, las mitocondrias, centrales energéticas del óvulo, contenían proteínas especialmente estables. Dado que las mitocondrias se transmiten de madre a hijo, es esencial que estos orgánulos se mantengan sanos.
Menos proteínas de larga vida con la edad
"Sin embargo, la concentración de muchas proteínas de vida larga en el ovario y los óvulos disminuye con la edad. En cambio, las proteínas asociadas a la inflamación aguda o a la respuesta inmunitaria aumentan con el tiempo", informa Schuh. Esto concuerda con hallazgos anteriores según los cuales las reacciones inflamatorias son más frecuentes en los ovarios de las mujeres mayores. "La compleja red de proteínas ováricas cambia. La desaparición gradual de proteínas de larga vida de los ovarios y los óvulos podría explicar por qué la fertilidad disminuye en las hembras de mamíferos a partir de cierta edad."
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Publicación original
Katarina Harasimov, Rebecca L. Gorry, Luisa M. Welp, Sarah Mae Penir, Yehor Horokhovskyi, Shiya Cheng, Katsuyoshi Takaoka, Alexandra Stützer, Ann-Sophie Frombach, Ana Lisa Taylor Tavares, Monika Raabe, Sara Haag, Debojit Saha, Katharina Grewe, Vera Schipper, Silvio O. Rizzoli, Henning Urlaub, Juliane Liepe, Melina Schuh; "The maintenance of oocytes in the mammalian ovary involves extreme protein longevity"; Nature Cell Biology, 2024-6-20
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