Una sofisticada “red de eliminación de residuos” mantiene los ovocitos jóvenes durante décadas

Los ovocitos son las células que más tiempo sobreviven en el cuerpo humano. Son los precursores de todos los óvulos que producirá una mujer durante su vida y se desarrollan antes del nacimiento. En mujeres humanas, pueden permanecer sanos hasta casi 50 años, que es el tiempo promedio entre el nacimiento y la menopausia. Un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) ha descubierto una nueva estructura celular que evita a los ovocitos la degradación celular propia de las células longevas. 

El estudio se ha realizado con ovocitos, óvulos y embriones de ratón. Los ovocitos de estos roedores pueden mantenerse sanos hasta 18 meses, que es el tiempo fértil de esta especie. Como formaran el óvulo, que tras la fecundación se convertirá en la primera célula ddel embrión, es necesario que no acumulen tóxicos. Por eso, la investigación se centró en los agregados de proteínas mal plegadas o dañadas, que se acumulan en las células longevas y las degradan. Estos agregados son conocidos por su efecto tóxico cuando se acumulan en las neuronas y producen enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. 

El resto de las células del cuerpo elimina estos agregados de proteínas mediante dos sistemas: la división celular, que permite acumular los tóxicos en una sola célula y mantener sana la otra; y su descomposición mediante enzimas especializadas. Pero los ovocitos no se dividen y tampoco pueden descomponer constantemente los agregados, porque esto supondría un gran gasto de energía. Además, dado que su citoplasma será el citoplasma del embrión, tienen una actividad metabólica reducida para evitar la generación de subproductos que puedan perjudicarlo.  

Observando los agregados de proteínas, el laboratorio de Elvan Böke identificó unas estructuras que han llamado Conjuntos Vesiculares Endolisosomales, o ‘ELVAs’ por su acrónimo en inglés. «Los ELVA son como una sofisticada red de eliminación de residuos o un equipo de limpieza que patrulla por el citoplasma para asegurarse de que no haya agregados flotando libremente. Mantienen estos agregados en un ambiente confinado hasta que el ovocito esté listo para deshacerse de ellos de una sola vez. Es una estrategia eficaz y eficiente desde el punto de vista energético», afirma Gabriele Zaffagnini, coautor del estudio y quien ha dirigido al equipo de investigación en este proyecto.  

Cada ovocito tiene unos 50 ELVAs. Son un ‘superorgánulo’ formado por muchos tipos de componentes celulares que trabajan conjuntamente. Retienen y acumulan los agregados celulares hasta el momento de maduración del óvulo. Antes de que el óvulo se libere, los ELVAs se mueven hacia la superficie de la célula y degradan los agregados. De esta manera, el óvulo tiene un citoplasma libre de residuos y puede dar lugar a un embrión sano. 

Fueron necesarios 5 años y medio para completar este estudio. El descubrimiento permitirá avanzar en el conocimiento de las causas de la infertilidad, una condición cada vez más frecuente debido al retraso de la maternidad. Además, puede abrir nuevas vías de investigación sobre la existencia de ELVAs en otro tipo de células longevas, como las neuronas, para mejor comprensión de las enfermedades neurodegenerativas.