Primer análisis en profundidad del envejecimiento ovárico en primates con resolución unicelular
Debido a la tendencia moderna a posponer el parto hasta una edad más avanzada, cada vez más mujeres tienen problemas de infertilidad. Es probable que la infertilidad se deba al declive de los ovarios relacionado con la edad, pero los mecanismos moleculares que conducen a este declive no están claros. Ahora, científicos de EE.UU. y China han descubierto, con un detalle sin precedentes, cómo envejecen los ovarios en primates no humanos. Los hallazgos, publicados en Cell el 30 de enero de 2020, revelan varios genes que podrían utilizarse como biomarcadores y apuntan a dianas terapéuticas para diagnosticar y tratar la infertilidad femenina y las enfermedades ováricas asociadas a la edad, como el cáncer de ovario, en humanos.
Se trata del primer análisis en profundidad del envejecimiento ovárico a resolución unicelular en un modelo de primate no humano. Hemos descubierto que el estrés oxidativo, el estrés celular que daña las células, es un factor clave en el envejecimiento ovárico. Este descubrimiento aporta información valiosa sobre los mecanismos por los que los ovarios envejecen y acaban volviéndose infértiles."
Juan Carlos Izpisua Belmonte, uno de los autores corresponsales, profesor del Laboratorio de Expresión Génica de Salk y titular de la Cátedra Roger Guillemin.
Los investigadores utilizan el análisis de una sola célula para evaluar los efectos del envejecimiento en los óvulos de los ratones
Demógrafos crean un detallado mapa en color del envejecimiento de la población en Europa
El ovario es un órgano reproductor complejo en el que una célula ovárica, denominada ovocito, se somete a meiosis para convertirse en óvulo. Las investigaciones actuales sugieren que las mujeres nacen con un número determinado de ovocitos que empiezan a ser menos funcionales a partir de los 35 años, lo que conduce a la infertilidad. Una mejor comprensión del entorno ovárico y de los mecanismos del envejecimiento saludable podría servir de base para nuevas terapias para mujeres con problemas de fertilidad.
"Nuestro objetivo era analizar cada tipo de célula ovárica junto con los patrones de expresión génica para comprender mejor cómo envejecen exactamente los ovarios", afirma Jing Qu, coautor del estudio, profesor de la Academia China de Ciencias y antiguo investigador asociado de Salk. "Este enfoque sistemático permite comprender mejor los mecanismos del envejecimiento saludable de los ovarios".
Los científicos compararon 2.601 células ováricas de primates no humanos jóvenes y viejos, e identificaron patrones de actividad génica para cada tipo de célula ovárica de primate, incluidos los ovocitos y las células de la granulosa, que rodean a los ovocitos durante su desarrollo. Al igual que en estudios anteriores con roedores, los científicos observaron cambios en la función génica relacionados con el estrés celular y la división celular en los primates no humanos. A medida que los ovocitos y las células de la granulosa envejecían, algunos de los genes que combaten el estrés celular se volvían menos activos, lo que provocaba daños y alteraciones en su función.
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A continuación, los científicos compararon los datos de los primates con células de la granulosa de mujeres sanas de edades comprendidas entre los 21 y los 46 años. Observaron daños asociados a la edad por estrés celular, así como muerte celular en las células de las mujeres. Dos genes antioxidantes clave (IDH1 y NDUFB10) mostraron una función disminuida, como se observó en las células de primates no humanos. Para comprender mejor la relación entre el envejecimiento ovárico y los genes antioxidantes, los científicos comprobaron qué ocurría en las células humanas cuando los genes antioxidantes dejaban de funcionar. Comprobaron que sin IDH1 ni NDUFB10, las células parecían viejas y similares a las células viejas de primates no humanos.
Los resultados sugieren que IDH1 y NDUFB10 desempeñan un papel crítico en la protección de las células ováricas tanto humanas como de primates no humanos frente al estrés celular durante el envejecimiento. Estos genes representan prometedores biomarcadores o dianas terapéuticas para el diagnóstico y tratamiento del deterioro de los ovarios relacionado con la edad.
"Este estudio proporciona una comprensión exhaustiva de los mecanismos específicos del envejecimiento ovárico de los primates a resolución unicelular", afirma Guang-Hui Liu, coautor del estudio, profesor de la Academia China de Ciencias y antiguo investigador asociado de Salk. "Esperamos que nuestros resultados conduzcan al desarrollo de nuevas herramientas que ayuden al rejuvenecimiento de las células ováricas envejecidas".
"Nuestra investigación está permitiendo la identificación de nuevos biomarcadores para el diagnóstico y tratamiento de la infertilidad femenina, así como de trastornos ováricos humanos asociados al envejecimiento", afirma Concepción Rodríguez Esteban, autora del artículo e investigadora principal del laboratorio de Izpisua Belmonte.
