¿Qué causa la infertilidad masculina? Células del esperma con Genes mal empaquetados, dicen investigadores

El genoma humano si fuera desplegado, se extendería por casi seis pies, sin embargo, cada célula de su cuerpo contiene una copia completa. ¿Cómo funciona? El ADN se envuelve alrededor de los carretes como el hilo de proteínas llamadas histonas, y estos genes y proteínas forman un complejo que se conoce como una cromatina combinado. 

Sin embargo, los espermatozoides (células reproductivas del hombre) son mucho más pequeños que la mayoría de las células, por lo que al principio de su desarrollo, los carretes de las histonas son sustituidas por proteínas aún más diminutas denominadas protaminas. Ahora, los investigadores del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) descubrieron que este momento de la sustitución, conocido como remodelación de la cromatina, es esencial para la fertilidad masculina, y cuando este proceso va de alguna manera mal, el resultado es la infertilidad.

INFERTILIDAD MASCULINA

Cuando la gente piensa en la fertilidad, a menudo piensa en las mujeres, pero los hombres juegan un papel igual en la fertilidad y puede ser la causa de la falta de hijos. De hecho, más de tres millones de hombres también experimentan infertilidad. La infertilidad masculina puede ser un problema temporal causada por una reacción a ciertas condiciones, por ejemplo, una enfermedad de transmisión sexual o incluso un tumor. 

Por otro lado, la infertilidad puede ser una condición permanente causada por un problema fundamental con el esperma en sí, incluyendo muy pocos espermatozoides producidos, esperma deforme, la motilidad (cuando el esperma que no pueden nadar adecuadamente) o bloqueos que impiden que los espermatozoides se unan con el semen.

Para entender mejor, la infertilidad, entonces, los científicos investigan comúnmente los espermatozoides, la célula especializada que es tan pequeño 30 veces más pequeña que el óvulo de la mujer que contiene poco más de ADN y motores moleculares. De la cabeza a la cola, un espermatozoide es invisible a simple vista, sólo de 1 / 500o de pulgada. Por esta razón, incluso más que otras células, el ADN debe estar estrechamente empaquetado para caber dentro de sus límites minúsculas.

CSHL Profesor Dr. Alea Mills y el Dr. Wangzhi Li, autor principal de un nuevo estudio publicado el martes en la revista Nature Communications, identificaron un papel que desempeñan en la infertilidad masculina por Chd5, la proteína que regula la remodelación de la cromatina, el momento en protaminas reemplazan las histonas. El equipo descubrió Chd5 como una posible causa de la esterilidad cuando se analizaron los datos de los testículos biopsias obtenidas de los hombres con defectos de esperma provocando infertilidad. "Hemos encontrado que los hombres con defectos más graves tenían los niveles más bajos de Chd5", dijo Mills.

Para aprender más sobre Chd5, el equipo de investigadores retira copias del gen Chd5 de ratones machos. Descubrieron esto dio lugar a los ratones machos con defectos graves de fertilidad, que van desde un recuento bajo de espermatozoides a la disminución de la motilidad. De hecho, cuando los investigadores realizaron la fertilización in vitro (FIV), el esperma defectuoso de estos ratones fueron incapaces de fertilizar los óvulos.

Explorando más, los investigadores descubrieron que cuando Chd5 falta, remodelación de la cromatina se interrumpe por completo. Protaminas no sustituyen de manera eficiente las histonas, lo que resulta en un genoma menos condensado. A su vez, cuando el genoma no ha sido empaquetado correctamente dentro de las células del esperma, el propio ADN cambia drasticamente; la doble hélice se ve dañada y se rompe en varios puntos a lo largo del genoma.

"Así que además de la infertilidad, pérdida de Chd5, puede poner a las futuras generaciones los embriones raros que han sido fertilizados con el esperma defectuoso y tienen riesgo de enfermedad", dijo Mills. "Chd5 puede proteger a una persona de las condiciones médicas relacionadas con el daño del ADN y las mutaciones espontáneas, como el cáncer y el autismo." El equipo de investigadores sigue explorando los efectos de Chd5 en la fertilidad humana. MEDICAL DAILY,

Chd5 organiza la cromatina durante desarrollo de los espermatozoides.

Fuente: Li W, Wu J, Kim S-A