El descubrimiento de una nueva estructura en los óvulos del pez cebra podría aportar información sobre la reproducción humana
Es una lección de humildad darse cuenta de que los humanos compartimos cerca del 70% de nuestros genes con el pez cebra. Además, hay toda una serie de similitudes que hacen de estos pequeños peces transparentes un modelo animal ideal para el estudio de muchas enfermedades y procesos biológicos humanos. En el laboratorio del Dr. Yaniv Elkouby, de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalén (HU), el trabajo se centra en el desarrollo de los óvulos inmaduros (ovocitos) del pez cebra.
Utilizando herramientas de investigación únicas desarrolladas en su laboratorio, los investigadores pudieron observar en tiempo real cómo un grupo de ovocitos progresaba hacia la madurez. Fue durante uno de estos experimentos cuando vieron emerger de la célula una estructura hasta entonces no observada. Con el aspecto de una fibra retorcida, llamada cilio, se extendía hacia la masa de óvulos circundantes. Investigaciones posteriores demostraron que estos cilios desempeñan un papel esencial en la organización cromosómica dentro de los ovocitos. Además, posteriormente identificaron la misma estructura en los espermatozoides del pez cebra y en los ovocitos y espermatozoides del ratón. Sus resultados se publican hoy en Science.
Esto tiene implicaciones para su papel en la reproducción humana. Los fallos en la organización cromosómica de los óvulos y espermatozoides humanos provocan abortos e infertilidad. Sin embargo, no se conocen los mecanismos que controlan estos procesos. El descubrimiento de un cilio que desempeña un papel esencial en el control de la organización cromosómica podría aportar nuevos conocimientos. Además, los defectos en la formación y la función de los cilios causan trastornos genéticos denominados ciliopatías, en los que los pacientes sufren una fertilidad deficiente y, en casos trágicos, los bebés y los niños padecen graves trastornos del desarrollo. Éstos se atribuyen al fallo de otros tipos de cilio. El cilio recién identificado ofrece una explicación adicional a estas deficiencias.
Un importante descubrimiento sobre la infertilidad masculina podría conducir a nuevos tratamientos
Los científicos demuestran por qué los pinzones cebra tienen problemas de reproducción
Identificar los mecanismos hace que la investigación médica esté un paso más cerca de encontrar soluciones".
Dr. Yaniv Elkouby, Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalén (HU)
Elkouby señaló que para explorar la función de estos nuevos cilios, su equipo tuvo que aplicar y desarrollar nuevas metodologías avanzadas:"Utilizamos un repertorio de métodos, entre los que se incluyen la microscopía cuantitativa y en vivo avanzada, las innovadoras imágenes tridimensionales de alta resolución, el cultivo de órganos ováricos, las manipulaciones mediante escisión láser y los análisis genéticos de múltiples mutantes".
De este modo, su equipo pudo identificar que el cilio recién identificado está conectado a un "sistema de cables" dentro de la célula que organiza los cromosomas tirando mecánicamente de ellos. Este proceso es una parte esencial que determina la formación de un óvulo completamente funcional que puede dar lugar a una descendencia sana. El cilio externo ancla toda la maquinaria del sistema de cables en el interior del óvulo, lo que permite lograr la dinámica precisa esencial de los cromosomas.
Esta innovadora investigación, señaló el Dr. Elkouby, "fue un verdadero esfuerzo de equipo, codirigido por dos talentosos estudiantes de doctorado: Avishag Mytlis y Vineet Kumar. También hemos colaborado con el laboratorio de nuestro socio, el Dr. Sudipto Roy, del Instituto de Biología Molecular y Celular, Proteos, Singpore, y con el laboratorio de la Dra. Ruxandra Bachmann-Gagescu, de la Universidad de Zúrich".
