El secret dels òvuls per mantenir-se en forma durant dècades

BarcelonaSi la teva mare et va tenir als 30 anys, has de saber que la cèl·lula de la qual vas sortir, l'ovòcit, segurament també feia 30 anys que s'havia fabricat, quan ella encara era un fetus. I això no t'hauria de sorprendre: ja fa temps que se sap que la dona neix amb tots els ovòcits de què disposarà al llarg de la seva vida, tot i que només uns pocs s'acabaran convertint en òvuls susceptibles de ser fecundats. I si la reserva ovàrica està predeterminada i es manté al llarg dels anys és perquè els òvuls aconsegueixen mantenir-se inactius durant dècades dins dels ovaris en un estat de conservació òptim. Cap altra cèl·lula humana és capaç de suportar el pas del temps sense oxidar-se o acumular mutacions que puguin degenerar la qualitat genètica de l'espècie de generació en generació, i ara un equip d'investigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) ha trobat l'explicació a aquest fenomen i l'ha publicat aquest dimecres a la revista Nature. Quan els ovòcits estan en aquesta fase dorment o inactivada se salten una reacció metabòlica fonamental per a la resta de cèl·lules, el complex I, que s'encarrega de la producció d'energia dins del mitocondri, l'estructura que activa les funcions vitals d'una cèl·lula. Aquest procés genera residus altament oxidants i, evitant-lo, els ovòcits aconsegueixen estalviar-se danys i perfeccionar la seva missió: mantenir la capacitat reproductiva intacta durant dècades.

"Com a concepte és senzill: la cèl·lula posa el motor en punt mort i prescindeix d'allò que li és perjudicial i que pot acumular-li danys o mutacions per poder-se preservar en condicions impecables. D'aquesta manera pot donar lloc a un embrió totalment sa en un futur", explica a l'ARA la investigadora postdoctoral del CRG i primera autora de l'estudi, Aida Rodríguez. Fins ara no s'havia pogut entendre com aquestes cèl·lules reproductores són tan longeves i viuen durant tants anys mantenint-se sanes, però, fent servir una combinació d’imatges en viu i estudiant les reaccions bioquímiques de les proteïnes, les investigadores han conclòs que els ovòcits farien servir vies metabòliques alternatives al complex I, mai vistes en altres tipus de cèl·lules animals.

De fet, aquest enzim treballa en tot tipus de cèl·lules dels organismes vius, des del llevat fins a les balenes blaves. Però en els ovòcits està absent. L’únic altre cas que es coneix que no fa servir el complex I és el vesc, una planta paràsita. "Cap altra cèl·lula té aquest mecanisme. Per exemple, les neurones amb el pas dels anys es van fent malbé i la principal manifestació d'aquesta oxidació són les malalties neurodegeneratives com l'Alzheimer", indica Rodríguez. Tot fa pensar que si els ovòcits seguissin el mateix procediment energètic, la qualitat i la quantitat dels òvuls podria ser molt inferior. Així, l'estudi indica que aquestes cèl·lules esquiven aquest problema ometent el complex I i evitant els residus, les espècies reactives d'oxigen, que resulten de la producció d'energia al mitocondri.

Infertilitat i dones amb càncer

La troballa forma part del que s'anomena ciència bàsica, i saber que els òvuls immadurs poden passar un màxim de 50 anys inactius als ovaris però mantenint-se viables fins que arriba la menopausa assenta bases i permet conèixer millor com funcionen aquestes cèl·lules germinals. O per què deixen de funcionar amb l'edat. O per què hi ha casos d'infertilitat en persones joves. Les investigadores planegen continuar amb aquesta línia de recerca per poder identificar quina és la font d’energia que utilitzen els ovòcits durant la seva llarga etapa de latència. "És a dir, com els ovòcits obtenen els nutrients, de quina manera produeixen energia i quins processos són essencials per a ells. Encara no sabem com es nodreixen els ovòcits per convertir-se en òvuls", afegeix Rodríguez.

Així, diu la investigadora, es podrien buscar, proposar i dissenyar teràpies per resoldre problemes existents, com ara obtenir noves estratègies que ajudin a preservar les reserves ovàriques de les pacients que se sotmeten a un tractament contra el càncer. La pèrdua de la fertilitat és un dels efectes secundaris que més afecten les dones i que més els preocupen durant el tractament. “Els inhibidors del complex I s’han proposat com a tractament oncològic. Si es mostren prometedors en estudis futurs, podrien dirigir-se potencialment a les cèl·lules canceroses sense afectar els ovòcits”, subratlla la coautora de l'estudi i cap de grup al programa de Biologia Cel·lular i del Desenvolupament al CRG, Elvan Böke.

A més, un de cada quatre casos d’infertilitat femenina no té explicació i la investigadora ho atribueix a una gran bretxa de coneixement de la reproducció femenina. La ciència, que tradicionalment és androcèntrica, ha parat poca atenció a les cèl·lules germinals femenines i als ovòcits i, per a Rodríguez, la crisi demogràfica que es viu al món obliga a posar més esforços per investigar aquesta àrea i obtenir informació com la que proporciona aquest estudi. La natalitat a Catalunya, amb 57.704 nascuts l'any passat, ha caigut dràsticament des del 2017, quan hi van néixer 66.803 nadons. A més, les mares cada cop tenen els fills més tard (la mitjana d'edat al naixement del primer fill és de 31,7 anys) i ja se sap que la quantitat i la qualitat de les cèl·lules reproductores baixa a mesura que augmenta l'edat.

Ara bé, el gran escull d'aquest tipus d'estudis és que els ovòcits s'han d'extreure mitjançant una cirurgia que és certament invasiva i les mostres han de provenir de dones sanes, que donen el seu consentiment i que no tenen cap problema de fertilitat. I com més joves millor per abordar el procés de producció energètica en plenitud. "Si ens fixem en els ovòcits més immadurs, podrem aconseguir més material de les joves perquè han menstruat menys", conclou Rodríguez. Les investigadores han utilitzat models animals de granota per explorar el mecanisme i després han validat les troballes en mostres humanes, que provenen de l'Hospital Clínic de Barcelona.