Un nuevo estudio nos permite entender mejor los problemas de fertilidad en humanos. Para esto empecemos con los ovarios del pez cebra y una nueva estructura vital para el desarrollo normal del óvulo.
Es una lección de humildad darse cuenta de que los humanos compartimos alrededor del 70 % de nuestros genes con el pez cebra.
También hay una gran cantidad de otras similitudes que hacen de estos pequeños peces transparentes un modelo animal ideal para el estudio de muchas enfermedades humanas y procesos biológicos.
En el laboratorio del Dr. Yaniv Elkouby, la atención se centra en el desarrollo de los óvulos inmaduros (ovocitos) del pez cebra.
Usando herramientas de investigación únicas desarrolladas en su laboratorio, los investigadores pudieron observar en tiempo real a medida que un grupo de ovocitos avanzaba hacia la madurez.
Fue durante uno de estos experimentos que vieron una estructura hasta ahora no observada que emergía de la célula.
Con el aspecto de una fibra retorcida, llamada cilio, se extendía hacia la masa de huevos 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 dentro de los espermatozoides del pez cebra y en los ovocitos y el esperma del ratón.
Sus hallazgos fueron publicados hoy en Science.
Implicaciones para la reproducción humana.
Esto tiene implicaciones para su papel dentro de la reproducción humana.
La falla en la organización cromosómica dentro de los óvulos y espermatozoides humanos da como resultado abortos espontáneos e infertilidad.
Sin embargo, los mecanismos que controlan estos procesos no se conocen.
El descubrimiento de un cilio que juega un papel esencial en el control de la organización cromosómica podría proporcionar nuevos conocimientos.
Además, los defectos en la formación y función de los cilios provocan trastornos genéticos llamados ciliopatías, en los que los pacientes sufren de fertilidad deficiente y, en casos trágicos, los bebés y los niños sufren graves trastornos del desarrollo.
Estos se atribuyeron a la falla de otros tipos de cilio.
El cilio recién identificado proporciona una explicación adicional para estas deficiencias. “La identificación de mecanismos acerca la investigación médica un paso más hacia la búsqueda de soluciones”, compartió Elkouby.
Elkouby señaló que para explorar la función de estos nuevos cilios, su equipo tuvo que aplicar y desarrollar nuevas metodologías avanzadas: «Usamos un repertorio de métodos, que incluyen microscopía cuantitativa y en vivo avanzada, imágenes tridimensionales innovadoras de alta resolución, análisis de órganos ováricos cultivo, manipulaciones mediante escisión con láser y análisis genéticos de múltiples mutantes».
De esta manera, su equipo pudo identificar que el cilio recién identificado está conectado a un «sistema de cable» dentro de la célula que organiza los cromosomas tirando de ellos mecánicamente.
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 dentro del óvulo, lo que permite lograr la dinámica esencial y precisa de los cromosomas.
Esta investigación pionera, señaló el Dr. Elkouby, «fue un verdadero esfuerzo de equipo, codirigido por dos talentosos estudiantes de doctorado: Avishag Mytlis y Vineet Kumar. También colaboramos con el laboratorio de nuestro socio, el Dr. Sudipto Roy en el instituto de Biología Molecular y Celular, Proteos, Singpore, y con el laboratorio de la Dra. Ruxandra Bachmann-Gagescu, Universidad de Zúrich».
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