Expertos del Instituto Karolinska de Suecia e investigadores del Monte Sinaí de Nueva York han logrado revelar con técnica digital y en tres dimensiones la estructura de la proteína que abre o cierra la puerta de la fertilidad en los mamíferos
La puerta a la fertilidad en «3D»
La ilustración recrea la estructura de la proteína ZP3 alrededor del óvulo
Jueves, 04-12-08
Para entender la importancia de este descubrimiento es preciso un mínimo de «background». Aunque está muy extendida la creencia de que la concepción humana resulta de algo así como el choque mecánico entre un espermatozoide y un óvulo, la realidad es mucho más sutil y compleja. Lo que se produce es una verdadera cascada de eventos bioquímicos, una profunda reinvención de la materia donde moléculas y átomos se acoplan y se funden, reconstituyéndose y readaptándose entre sí, tendiendo puentes entre genomas.
A esta oscura escala atómica ha descendido el estudio que se publica en Nature, y que por primera vez da cuenta completa de la estructura de la proteína ZP3, que es la que da lugar a la zona pelúcida, la funda filamentosa que se forma alrededor del óvulo. La investigación puede revolucionar tanto las técnicas de fertilización como las de contracepción.
La zona pelúcida es una lámina glicoproteica (es decir, formada por proteínas asociadas a moléculas de naturaleza distinta, como los hidratos de carbono) de varias micras de espesor que responde de la adherencia del esperma al óvulo y permite su «reconocimiento» y aceptación. Que decide si este debe o no debe seguir adelante y que pone en marcha el sacrificio de cromosomas necesarios.
Hace casi treinta años que se identificó tanto esta proteína como la ZP2, también involucrada en la textura de la zona pelúcida. Pero es la primera vez que se comprende y se visualiza a fondo su estructura y su funcionamiento, más allá incluso de la cuestión estricta de la fertilidad. Se han detectado estructuras similares -lo que los científicos llaman «dominio ZP»- en otras células completamente desligadas de la reproducción y en cambio enormemente implicadas en mutaciones patológicas, lo cual hace estos estudios relevantes para los investigadores de dolencias como ciertos tipos de sordera o de accidente cardiovascular.
Esfuerzo biológico
Pero es el enigma de la fertilización lo que ahora mismo maravilla y preocupa a los científicos. Lo que en el Karolinska y en el Sinai han encontrado es una especie de fascinante red de apareamientos celulares o atómicos, una miríada de leves anudamientos de la especie. Es como si el coito se reensayara millones de veces a escala infinitesimal, escogiendo y descartando múltiples implicaciones y elementos.
Vista de cerca, la frágil riqueza del proceso asombra y da idea de la magnitud del esfuerzo biológico invertido en cada embrión, el milagro que está en el origen de toda vida humana. O mamífera, para ceñirnos a la literalidad del estudio. Que no ha dejado de observar cierta «inesperada» coincidencia entre el comportamiento de los átomos implicados en la fecundación de los mamíferos con las tendencias de fusión de los gametos en organismos menos evolucionados, como los invertebrados. ¿Es la reproducción humana una caja de resonancia del sistema de prueba y error de los experimentos primigenios de la Naturaleza? ¿Darwinismo intrauterino?
Paul Wassarman, del Monte Sinaí, confirma para ABC que la proteína ZP se encuentra presente en el envoltorio del ovocito no sólo de los mamíferos sino también de algunos moluscos, peces, ranas y pájaros. En cambio Luca Jovine, del Karolinska, se muestra mucho más ansioso de matizar cuando le preguntamos por la misma cuestión.
«No hay una correspondencia mecánica», advierte, «aunque sí es cierto que nuestros descubrimientos apuntan a algún tipo de paralelo conceptual con lo que sabemos hasta ahora de la especiación de los invertebrados. Para ser más precisos habría que decir que anteriores estudios sugieren que una selección darwiniana positiva, que hemos detectado al nivel de estas proteínas que deciden el reconocimiento del esperma por parte del óvulo de los mamíferos, puede jugar un rol importante en la definición de la especie entre los invertebrados».
Esa parece ser la clave de todo el proceso, la llave o la proteína mágica que encierra en su seno el afán perpetuador del sello de cada especie. De todos modos, Jovine insiste en que aún falta mucho para evaluar hasta qué punto los mecanismos inesperadamente coincidentes son determinantes para la fecundación de los mamíferos.
Más estudios
«No hemos llegado al final del camino, falta mucho por seguir investigando, por acabar de descubrir», subraya el representante del Karolinska, al que definitivamente le agrada nuestra definición de «su» proteína como la portería del óvulo. «Esperamos que gracias a esto podamos tratar con mucha más eficacia los casos de infertilidad relacionados con alteraciones estructurales de la zona pelúcida», subraya. Conocer cada vez más y más sutiles causas de esterilidad puede resultar frustrante, pero precisamente eso es lo que ayuda a combatirlas.
En este caso el combate es bidireccional, porque la llave de la vida se puede usar lo mismo para abrir que para cerrar. Por ejemplo puede servir para diseñar métodos anticonceptivos distintos de los tradicionales, que apuntan a las hormonas y que tienen efectos secundarios nada desdeñables. Interferir el proceso de reconocimiento entre el óvulo y el esperma, bloqueando su encuentro a través de la zona pelúcida, puede ser la alternativa.

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