La vida empieza con Juno e Izumo

El mecanismo inicial por el que un ¨®vulo reconoce a un espermatozoide y le despeja el camino de entrada para ser fecundado dando lugar al estallido en cadena de reacciones bioqu¨ªmicas que desemboca en la formaci¨®n de una nueva vida (primero un cigoto, luego un embri¨®n, m¨¢s tarde un feto) ha dejado de ser un misterio para los investigadores.

Cient¨ªficos del Wellcome Trust Sanger Institute describen por vez primera en Nature c¨®mo el hasta ahora desconocido receptor Juno, que han encontrado en la superficie del ¨®vulo, identifica a su ligando en la capa exterior del espermatozoide (la prote¨ªna Izumo). Lo hace bajo un sistema de llave y cerradura en el que, cuando se encuentran ligando y receptor, el ¨®vulo abre la puerta de entrada al espermatozoide, lo que desemboca en la fusi¨®n de ambos a la vez que se cierra el paso a nuevos gametos masculinos (y posibles lesiones cromos¨®micas)

La descripci¨®n del inicio de la fecundaci¨®n era uno de los secretos que desconoc¨ªa la ciencia hasta el momento

Este procedimiento de comunicaci¨®n intercelular se ha observado en ratones, pero el hecho de que tanto Juno como Izumo se hallen en los gametos humanos permite pensar en futuras aplicaciones tanto en tratamientos de infertilidad como en nuevos m¨¦todos anticonceptivos.

El enigma de lo que suced¨ªa en el primer instante del encuentro entre un espermatozoide y un ¨®vulo era, en realidad, una inc¨®gnita a medias. Al menos, desde el a?o 2005. Entonces, un grupo de investigadores japoneses identificaron el ligando en los espermatozoides (la llave) y denominaron a esta prote¨ªna Izumo por el santuario sintoista japon¨¦s del mismo nombre vinculado al matrimonio.

Entonces comenz¨® la b¨²squeda del receptor. Una compleja tarea que nueve a?os despu¨¦s ha concluido con el hallazgo de Juno, la cerradura molecular de la superficie del ¨®vulo que permite el acceso del espermatozoide. Se trata del receptor de folato 4 (Folr4), y que, en este caso, ha sido bautizado como Juno en honor a diosa romana de la maternidad.

Un mecanismo de llave y cerradura permite la fusi¨®n de gametos

La b¨²squeda no fue una tarea sencilla. Para dar con Juno, los investigadores dise?aron una versi¨®n artificial de la prote¨ªna Izumo que usaron para emparejarla con mol¨¦culas candidatas de la superficie del ¨®vulo. De esta forma advirtieron que Juno interactuaba con la copia de Izumo en la fase inicial de la fertilizaci¨®n. Una vez identificado el objetivo, hab¨ªa que confirmarlo. El paso siguiente fue desarrollar ratones modificados a los que eliminaron la prote¨ªna Juno de los ¨®vulos. Comprobaron que estos roedores de laboratorio eran inf¨¦rtiles y que no ten¨ªan capacidad de fundirse con los espermatozoides, por lo que advirtieron que se trata de una prote¨ªna esencial en la fecundaci¨®n entre mam¨ªferos. El mismo resultado obtuvieron cuando, a la inversa, anularon la presencia de Izumo en los gametos masculinos.

Es un trabajo realmente bueno Carlos Sim¨®n, catedr¨¢tico de ginecolog¨ªa e investigador del Instituto Valenciano de Infertilidad

¡°Hemos resuelto uno de los misterios que permanec¨ªa durante m¨¢s tiempo oculto en la biolog¨ªa al identificar las mol¨¦culas del ¨®vulo y el espermatozoide que deben asociarse en el momento en el que somos concebidos¡±, apunta Gavin Wright, del Sanger Institute y autor principal del trabajo.

¡°Es un trabajo realmente bueno que nos muestra un mecanismo biol¨®gico desconocido, de elevada calidad y que aporta numerosas pruebas¡±, sostiene Carlos Sim¨®n, catedr¨¢tico de ginecolog¨ªa de la Universidad de Valencia y responsable de investigaci¨®n del Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI). ¡°De momento es verdad que se ha demostrado solo en ratones, y el hecho de que las dos mol¨¦culas est¨¦n en los gametos humanos no implica que funcione igual¡±, a?ade. ¡°Habr¨¢ que ver si el procedimiento descrito es tan relevante en humanos, yo voy a tratar de reproducirlo en cuanto pueda¡±, comenta.

Jos¨¦ Antonio Castilla sostiene que la inyecci¨®n microesperm¨¢tica ya resuelve los prosibles problemas de comunicaci¨®n entre Juno e Izumo

Adem¨¢s, Sim¨®n destaca las posibles aplicaciones que puede tener en el conocimiento de la infertilidad. ¡°En los tratamientos de reproducci¨®n tenemos un 15% de casos fallidos en los que el espermatozoide no fecunda al ¨®vulo; este trabajo podr¨ªa explicarlos¡±. Si el mecanismo descrito es trasladable a las personas, tambi¨¦n podr¨ªa emplearse para nuevos abordajes en la contracepci¨®n: ¡°Se podr¨ªan dise?ar ant¨ªgenos para bloquear los receptores ov¨¢ricos (Juno) e impedir as¨ª que los espermatozoides se abran paso y fecunden el gameto femenino¡±.

Jos¨¦ Antonio Castilla, secretario general de la Sociedad Espa?ola de Fertilidad (SEC), es menos entusiasta. ¡°No tenemos tan claro que la entrada del espermatozoide en el ¨®vulo dependa solo de un receptor¡±, comenta el ginec¨®logo. Adem¨¢s, apunta que el hallazgo quiz¨¢s sirva para conocer la causa que est¨¢ detr¨¢s de algunos casos de infertilidad, pero detalla que ya existen herramientas para salvar la falta de comunicaci¨®n entre espermatozoide y ¨®vulo. El secretario general de la SEF relata que en buena parte de los tratamientos con fecundaci¨®n in vitro se recurre a la microinyecci¨®n esperm¨¢tica para fecundar al ¨®vulo. Esta t¨¦cnica consiste en introducir el espermatozoide en el ¨®vulo con una inyecci¨®n. Ni llave ni cerradura: una patada en la puerta del ¨®vulo para forzar de forma expeditiva en el laboratorio la uni¨®n entre Juno e Izumo y su falta de entendimiento.