Una sofisticada “xarxa d’eliminació de residus” manté els ovòcits joves durant dècades

Els ovòcits són les cèl·lules que més temps sobreviuen en el cos humà. Són els precursors de tots els òvuls que produirà una dona durant la seva vida i es desenvolupen abans del naixement. En dones humanes, poden romandre sans fins a gairebé 50 anys, que és el temps mitjà entre el naixement i la menopausa. Un equip del Centre de Regulació Genòmica (CRG) ha descobert una nova estructura cel·lular que evita als ovòcits la degradació cel·lular pròpia de les cèl·lules longeves.

L’estudi s’ha realitzat amb ovòcits, òvuls i embrions de ratolí. Els ovòcits d’aquests rosegadors poden mantenir-se sans fins a 18 mesos, que és el temps fèrtil d’aquesta espècie. Com formaran l’òvul, que després de la fecundació es convertirà en la primera cèl·lula de l’embrió, és necessari que els ovòcits no acumulin tòxics. Per això, la recerca es va centrar en els agregats de proteïnes mal plegades o malmeses, que s’acumulen en les cèl·lules longeves i les degraden. Aquests agregats són coneguts pel seu efecte tòxic quan s’acumulen en les neurones i produeixen malalties neurodegeneratives com l’Alzheimer.

La resta de les cèl·lules del cos elimina aquests agregats de proteïnes mitjançant dos sistemes: la divisió cel·lular, que permet acumular els tòxics en una sola cèl·lula i mantenir sana l’altra; i la seva descomposició mitjançant enzims especialitzats. Però els ovòcits no es divideixen i tampoc poden descompondre constantment els agregats, perquè això suposaria una gran despesa d’energia. A més, atès que el seu citoplasma serà el citoplasma de l’embrió, tenen una activitat metabòlica reduïda per a evitar la generació de subproductes que puguin perjudicar-lo.

Observant els agregats de proteïnes, el laboratori d’Elvan Böke va identificar unes estructures que han anomenat Conjunts Vesiculars Endolisosomales, o ‘ELVAs’ pel seu acrònim en anglès. “Els ELVA són com una sofisticada xarxa d’eliminació de residus o un equip de neteja que patrulla pel citoplasma per a assegurar-se que no hi hagi agregats surant lliurement. Mantenen aquests agregats en un ambient confinat fins que l’ovòcit estigui llest per a desfer-se d’ells d’una sola vegada. És una estratègia eficaç i eficient des del punt de vista energètic”, afirma Gabriele Zaffagnini, coautor de l’estudi i qui ha liderat equip de recerca en aquest projecte.

Cada ovòcit té uns 50 ELVAs. Són un ‘superorgànul’ format per molts tipus de components cel·lulars que treballen conjuntament. Retenen i acumulen els agregats cel·lulars fins al moment de maduració de l’òvul. Abans que l’òvul s’alliberi, els ELVAs es mouen cap a la superfície de la cèl·lula i degraden els agregats. D’aquesta manera, l’òvul té un citoplasma lliure de residus i pot donar lloc a un embrió sa.

Van ser necessaris 5 anys i mig per a completar aquest estudi. El descobriment permetrà avançar en el coneixement de les causes de la infertilitat, una condició cada vegada més freqüent a causa del retard de la maternitat. A més, pot obrir noves vies de recerca sobre l’existència d’ELVAs en una altra mena de cèl·lules longeves, com les neurones, per a millor comprensió de les malalties neurodegeneratives.